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24 septembre 2013 2 24 /09 /septembre /2013 08:39

Voilier

 

 

 

 



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Goélette américaine Californian, réplique de 1984 du cotre C. W. Lawrence de 1847.

 

 

 

 

 

Un voilier est un bateau à voiles (pièces de tissu), propulsé par la force du vent.

Historiquement, le voilier a été le premier moyen de transport à moyenne et longue distance. Les voiliers transportaient les marchandises, les passagers, le courrier. Ils étaient utilisés pour la pêche en mer, les activités militaires et les batailles navales.

À partir de la Révolution industrielle du XIXe siècle, la propulsion à voile disparait progressivement pour le transport utilitaire, remplacée par les bateaux à vapeur puis les bateaux à moteurs. Aujourd'hui, les voiliers de transport utilitaire ou de pêche ne subsistent que dans les pays les moins développés industriellement.

Les voiliers restent utilisés à des fins récréatives : la voile sportive et la navigation de plaisance.

 

Caractéristiques

Les voiliers possèdent tous certaines caractéristiques communes : une ou plusieurs coques, un gréement constitué d'au moins un mât qui porte la ou les voiles servant à la propulsion.

Articles connexes : Histoire des bateaux et Voile (navire).

Historique

Antiquité

À travers l'histoire, la navigation à voile a été l'instrument du développement des civilisations, apportant à l'humanité une meilleure mobilité que le déplacement terrestre, pour le commerce, le transport, la guerre et pour les possibilités de pêche.

Pirogues océaniennes

 


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Représentation d'une pirogue à balancier des îles Viti, vers 1858.

 

 

 

 

Le peuplement de l'Océanie, particulièrement de l'Océanie éloignée (Micronésie, Mélanésie, Polynésie) qui débute entre 6000 et 3500 avant notre ère, s'est vraisemblablement fait par des déplacements à la voile, pour les longues traversées de centaines ou milliers de kilomètres en pleine mer. Aucune trace ou récit ne permet de connaitre ces voiliers antiques. Il demeure la connaissance des embarcations du XVIIIe siècle découvertes à l'arrivée des premiers voyageurs occidentaux1  :

La pirogue à simple coque est peu adaptée à la haute mer. En effet, l'absence de quille profonde la rend très instable en cas de vague ou de vents de travers, qui risquent de la faire chavirer. Toujours utilisée, elles sert essentiellement à la pêche en rivière, dans le lagon ou juste au-delà.

La pirogue à double coque (catamaran) et la pirogue à simple coque à balancier (prao) : ces bateaux permettent de remplacer la quille absente, et d'éviter ainsi le chavirement des pirogues par grosse mer ou vent de travers. Les praos sont cependant relativement fragiles, et ne semblent pas avoir été utilisés pour la navigation au grand large. Ce sont, semble-t-il, les grands catamarans, formés de deux grandes pirogues solidaires, qui ont été le moyen de navigation hauturier dominant des Austronésiens aux périodes historiques.
Au XVIIIe, les catamarans hauturiers polynésiens étaient gréés avec une ou deux voiles (feuilles de pandanus tressées), partiellement pontés (planches ou rondins) et comportaient une cabine. Les techniques de charpenterie étaient complexes : essences spécifique selon les pièces, quille en tronçons monoxyles, bordé de planches jointives (à francs-bords) renforcées par des membrures et chevillées cousues ou ligaturées, calfatage (poix, étoupe)1.

Bateau à voile et rame de Mésopotamie et Orient

La plus ancienne représentation d'un bateau à voile est une peinture sur disque trouvé dans la région de l'actuel Koweït, datée de la fin du Ve millénaire avant notre ère2. Dès cette époque en Mésopotamie, des bateaux à voile et rames auraient navigué sur les grands fleuves (Tigre, Euphrate), créant des routes commerciales entre les cités. Des bateaux auraient transportés des marchandises jusqu'à Oman et peut-être jusqu'à la vallée de l'Indus (actuelle Inde). Les textes et l'iconographie ne permettent pas de détailler ces bateaux avec précision. Il apparait qu'en plus de techniques primitives (roseaux, monoxyles) des techniques de constructions avancées existaient à cette époque. L'iconographie d'un navire montre un assemblage de planches sur toute la longueur de coque, avec un pont carré et des formes très incurvées aux extrémités (à l'identique des barques égyptiennes plus tardives). Un autre navire transporte du bétail, dispose d'une cabine, d'un chef et de deux appendices (rames) à la poupe du navire3.

Peut-être dès le IIIe millénaire avant notre ère, plus certainement à la fin du IIe millénaire, la Mer Arabique devient une importante route de commerce pour des voiliers naviguant le long des côtes, et jusqu'à l'époque plus récente dite de l’Âge de la Voile (en Orient)4.

 

Bateaux égyptiens


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Navire égyptien, vers 1400 av. J.-C.

 

 

 

 

Dès le IIIe millénaire av. J.‑C., les Égyptiens utilisaient des voiliers, comme l'attestent les gravures sur un brûleur à encens trouvé dans les tombes pharaoniques de Qustul (Nubie, vers 3100 BC) : y sont représentés, trois bateaux navigant à la voile5. Ces bateaux à voile (et à rames) étaient utilisés notamment pour se déplacer le long du fleuve Nil, sur la Mer Méditerranée et la Mer Rouge.

Au delà des embarcations primitives (roseaux liés), les techniques de charpenterie nécessaires à la construction de coques en planches assemblées (à l'exemple de la barque solaire) seraient postérieures à l'an 3000 (Nagada). L'influence mésopotamienne sur la construction navale est sujet à débats. Les bateaux à voile avaient généralement un seul mât et une grande voile carrée en lin textile.

Une représentation de l'époque d'Akhénaton (vers -1350) atteste d'un nouveau type de gréement : les voiles carguées6. Apparaissent aussi des deux-mâts et des voiles triangulaires, ensuite abandonnées. D'autres formes de coques apparaissent, vraisemblablement inspirées de la civilisation égéenne7.

Galère


 

 

 

 

Dès le VIIe siècle av. J.-C., des vaisseaux de combat à voile et à rame sont utilisés par les Assyriens, les Perses et les Grecs. La trière (trois rangs de rameurs) développée à partir du pentécontère, devient dès le Ve siècle av. J.-C. le vaisseau de combat le plus efficace. Durant l'époque hellénistique a lieu une course au gigantisme avec les quadrirèmes puis les quinquérèmes, se faisant, Alexandre le Grand les équipera de catapultes.

Article détaillé : Galère.

Jonque


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Jonque sur la baie de Hạ Long (Viêt Nam).

 

 

 

 

La jonque désigne tous les types de bateaux à voile traditionnels d'Asie. Les jonques furent utilisées pour le transport maritime au long cours au moins dès le IIe siècle de notre ère.

Le gréement de jonque est composé d'une ou plusieurs voiles entièrement lattées et « compensées » ; la voile est à côté du mât et dépasse légèrement en avant de celui-ci. Ce qui distingue le gréement de jonque des gréements occidentaux est l'utilisation de lattes relativement lourdes sur toute la longueur de la toile, la divisant ainsi en panneaux. Ces lattes (généralement en bambous), qui sont tenues au mât, raidissent la voile, tiennent sa forme et encaissent les efforts sur la voile. Chaque latte a sa propre écoute. De nombreuses innovations techniques des jonques furent incorporées ultérieurement aux bateaux occidentaux.

Article détaillé : Jonque.

Moyen Âge


Cogue

 


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Un cogue de la Hanse datée de 1380 exposée au musée de Bremerhaven.
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Gungnir. Voilier Viking de 18 m construit en 2001 inspiré du navire de Gokstad. Mouillé à Nemours.
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La Santa Maria.

 

 

 

 

On désigne par cogue (en vieil allemand der Koggen) un type de bateau utilisé en mer du Nord au cours du Moyen Âge.

Il s'agit d'un voilier de commerce qui fut utilisé puis armé contre la piraterie pour les échanges entre les ports de la Hanse ; on pouvait l'armer de canons. Il possédait un mât et une voile carrée. Il y avait une nacelle de vigie juste sous la pointe du mât. Les cogues présentaient dès l'origine un château à l'étambot ; au cours du XIVe siècle, on leur adjoignit un château à l'avant du pont, ou gaillard d'avant8.

Bateau viking

Une des premières caractéristiques du bateau viking est d'être quasiment symétrique entre l'avant et l'arrière qui se répondent de part et d'autre du mât, ce qui lui permet de pouvoir se déplacer indifféremment en avant et en arrière de la même manière (amphidrome)9.

Sa quille tient en un seul tenant, ce qui requiert de très grands arbres. Il dispose également d'un gouvernail constitué par une sorte d'aviron court à très large pelle, fixé par des attaches de cuir à tribord arrière (tribord vient du norrois styr bord, côté du gouvernail). Son fond plat et son faible tirant d'eau lui permettaient également de naviguer par petits fonds et de s'échouer directement sur une plage lors d'un raid. La coque était constituée de planches superposées (construction à clins) qui diminuaient son enfoncement quand il était à pleine charge. Il possède un grand mât facile à dresser et à abattre qui supporte une voile rectangulaire qui lui permet de remonter au vent10.

Caraque

La caraque ou nef est un grand navire, de la fin du Moyen Âge, caractérisé par sa coque arrondie et ses deux hauts châteaux avant et arrière. Elle fut l'un des premiers types de navires européens à pouvoir s'aventurer en haute mer. Les Espagnols l'appelaient nao (navire) et les Portugais nau, elle fut avec la caravelle, le navire des grands explorateurs de ces pays. La caraque dérive des cogues qui servaient au commerce et la guerre, en Mer du Nord et dans la mer Baltique, en particulier dans les flottes de la Hanse, depuis le XIe siècle environ. Lors des croisades (XIe et XIIe siècle), certains cogues durent traverser la Méditerranée, et durent s'adapter par l'apport d'éléments traditionnels. Ils mesuraient alors trente mètres de longueur, huit mètres de largeur, portaient deux mâts et un total de six voiles.

Flûte

Une flûte (fluit en néerlandais) est un navire de charge hollandais équipé de trois mâts aux voiles carrées apparu à la fin du XVIe siècle11. Optimisé pour le transport, peu coûteux à produire, la flûte fut un facteur important dans l'essor du commerce maritime des Pays-Bas aux XVIIe et XVIIIe siècles. Le navire, très solide, navigue sur toutes les mers du monde et connait aussi des utilisations militaires dans la marine néerlandaise ou pour la Compagnie des Indes. Au XVIIIe siècle, la flûte conserve son rôle commercial mais son utilité militaire s'efface au profit des vaisseaux de ligne « armés en flûte » pour le transport de troupes. Au XIXe siècle, on désigne ce navire sous le nom de corvette de charge dans la marine française.

 

Renaissance


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La caravelle Boa Esperança dans le port de Lagos (Portugal).
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Un galion espagnol.

Caravelle

La caravelle (du portugais caravela) est un navire à voiles à hauts bords inventé par les Portugais au début du XVe siècle pour les voyages d'exploration au long cours. Évolution marine de la caraque du Moyen Âge, la caravelle s'en distingue par une taille plus élevée, entre 20 et 30 mètres, un tonnage moindre d'environ 200 tonnes et un tirant d'eau allongé. La caravelle dispose de plusieurs mâts sur lesquels sont fixées des voiles triangulaires aptes à capter la direction du vent et des voiles carrées favorables à la propulsion avec vent arrière. Les voiles latines tournant autour des mâts, grâces à de longues vergues désolidarisées du mât permettent de naviguer contre le vent. La crainte d'un retour difficile par des vents et des courants qui avaient été favorables à l'aller disparait et les explorateurs portugais se permettent alors toutes les audaces.

Galion

Un galion, à l'origine galeon, présent en 1600 de la mer noire à la méditerranée, désigne un navire à plusieurs ponts, mue à la fois à la voile et aux rames comme les autres galères, qui évolua en pur voilier, utilisé en Europe et particulièrement en Espagne du XVIe siècle au XVIIIe siècle.

Possédant de 3 à 5 mâts, il constitue une évolution mêlant les techniques de la caraque nordique aux galeons méditerranéens, dans laquelle sont introduites des caractéristiques de la caravelle lusitanienne, comme la poupe carrée qui supplante celle ronde des caraques. La coque est allongée et plus fine, ce qui le rend plus rapide et l'abaissement du château le rend plus stable en diminuant le poids dans les hauts. Il est, par contre, généralement plus petit que la caraque, dont certaines dépassaient 1000 tonnes; les galions étaient généralement en dessous des 500 tonnes, quoique de plus gros aient existé, comme celui de 1200 tonneaux commandé par l'amiral ottoman Zemis Aga, dont la capture par les galères de l'Ordre de Malte devant Rhodes le 28 septembre 1644, à bord duquel se trouvait la sultane et l'héritier, fut le déclencheur la Guerre de Candie.

 

Chebec

 


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Le chébec, avec ses voiles latines.

 

 

 

 

Le chébec ou chebek est un petit bateau méditerranéen armé de canons, très fin, naviguant à la voile et à l'aviron. Il est gréé en trois-mâts avec des voiles latines. D’après ce qu'on constate de l'évolution de la navigation en Méditerranée, le chébec est une embarcation maure, pêchant au filet et allant à la rame : le jebega tel qu’on le voit jusqu’au milieu du XXe siècle en Espagne, sur les plages de Malaga12. Son type, assez archaïque, comporte aviron de gouverne et forts capions de proue et de poupe. Après le départ des Arabes de la péninsule (1492), l’embarcation et son nom survivent, mais le chébec, sous sa forme définitive, n’apparait qu’au XVIIe chez les raïs barbaresques. Il y remplace la galère et le brigantin pour la course mais, n’ayant pas d’installations permanentes de vogue (rames), il peut porter des canons en batterie. Il devint ainsi beaucoup plus puissant que ces deux navires12. Un chébec d’une quarantaine de mètres peut porter une vingtaine de canons servis par 280 hommes d’équipages, ce qui fait du navire une solide unité de guerre et lui permet d’attaquer à l’abordage13, action encore possible en Méditerranée au XVIIIe siècle.

L'Apogée de la voile (XVII-XVIIIe)

XIX-XXe siècle

L'histoire des voiliers est marquée par la Révolution industrielle du XIXe, apportant les machines à vapeur et la construction métallique (fer, acier), qui fit progressivement disparaitre la voile pour le transport utilitaire, au profit des bateaux à vapeur puis à moteurs diesels. À la même époque se développe une pratique récréative de la voile, à l'origine des voiliers modernes de sport et de plaisance.

 

Clipper

 


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Ces voiliers pouvaient atteindre des vitesses moyennes de 7-8 nœuds (13-15 km/h) et réaliser plus de 200 milles (320 km) par 24h.
Article détaillé : Clipper.
Article connexe : Grande course du thé de 1866.

 

 

 

Les premiers voiliers baptisés ainsi furent les clippers de Virginie (appelés ensuite clippers de Baltimore) vers 1815, et étaient issus des plans de voiliers négriers, avec un gréement de brick-goélette ou brigantin. Ils mesuraient environ 30 mètres de long, avec des beauprés extrêmement longs. L'allongement de leurs coques les a poussé à devenir majoritairement des trois-mâts carrés.

Les clippers étaient des voiliers de taille modeste (environ 60 à 70 mètres de long) mais très rapides (vitesse de plus de nœuds) et manœuvrables, construits généralement en bois au milieu du XIXe siècle et équipés progressivement de structures métalliques résistantes et bénéficiant de toutes les évolutions techniques de l’époque.

De formes très marines, menés par des équipages pléthoriques (parfois plus de 80 hommes14) qui autorisaient à attendre le dernier moment pour réduire la toile, ils étaient performants et ont fait l’objet de défis homériques entre capitaines essentiellement sur la route du thé, de la Chine à l'Angleterre, du coton d’Australie ou sur la route du cap Horn de la côte est à la côte ouest des États-Unis.

Les clippers disparurent à partir des années 1870, remplacés par les grands voiliers en fer (transport lourd) et les navires à vapeur.

Grand voilier en fer



Article détaillé : Grands voiliers en fer.

 

 

 

Dans la seconde moitié du XIXe siècle la construction navale, profitant des avancées technologiques, a vu le développement de la construction en fer pour les plus grandes unités. Cette construction, basée sur le rivetage de plaques sur des membrures en fer ployé, a permis d'augmenter considérablement la longueur des navires tout en maîtrisant les délais de construction et leur volume utile. Les mâtures, très divisées, étaient simplifiées autant que faire se pouvait, en ayant plusieurs mâts identiques afin de limiter le nombre de marins nécessaires à la manœuvre. Bien que leur port en lourd ait été deux fois, cinq fois, voire dix fois plus élevé que celui des clippers, leur équipage, officiers compris, était parfois inférieur à 20 hommes.

Rapidement concurrencés par les navires à vapeur pour le transport de passagers, les grands voiliers en fer subsistèrent jusqu'à la première moitié du XXe siècle pour le transport au long cours de marchandises lourdes et peu coûteuses (charbon, nickel). Les deux guerres mondiales, les lois sociales, la fiabilisation des bateaux à moteur (vapeur puis Diesel) et leur facilité d'approvisionnement dans les ports ont sonné le glas de ces beaux voiliers.

 

 

Bateau à voile et vapeur

 


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Cuirassé français Gloire (1859), à voile et vapeur.

 

 

 

 

Les premières expérimentation de bateau à vapeur datent des années 1780 (Pyroscaphe), mais les faibles performances des premières machines à vapeur et de la roue à aube restreignent ce type de propulsion aux seuls bateaux fluviaux15.

Puis apparaissent des navires destinés au transport côtier et au cabotage, équipés de voiles et de chaudières à vapeur, à roues à aube (puis à hélices). La coque et les formes de ces bateaux reprenaient généralement les formes traditionnelles des voiliers. Les voiles étaient utilisées comme propulsion principale15. À partir des années 1850, les navires militaires à voile sont équipés progressivement de machines à vapeur, comme propulsion auxiliaire. À l'exemple des premiers navires mixtes de la Royal Navy Ajax, Horatio et Nelson — ou pour la Marine française du Sphinx (1829) et du premier cuirassé de haute-mer Gloire (1859). De même les bateaux mixtes se généralisent pour le transport transatlantique de passagers, concurrencés par les rapides Clippers américains15.

Puis la vapeur devient le moyen de propulsion principal des nouveaux bateaux ; la voile devenant une propulsion auxiliaire ou de secours (en cas de panne des machines), avant d'être définitivement abandonnée. En 1845 est construit le Great Britain, qui inaugure l'époque des navires à coque en fer, sans voile, propulsés par hélices15.

 

 

Yacht traditionnel

 


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Le yacht Volunteer qui gagna la Coupe de l'America en 1887.

 

 

 

 

En Europe, les premiers yachts, petits voiliers construits pour la navigation récréative (de l'aristocratie et la bourgeoisie maritime) remontent au moins au XVIIe et XVIIIe en Angleterre, aux Pays-Bas et en Russie16 et la première régate à voile serait celle organisée en Angleterre en 1662, remportée par le sloop Jamaïe du roi Charles II17.

Mais l'engouement véritable pour le yachting naît au Royaume-Uni et aux États-Unis, au milieu du XIXe siècle, au sein des yacht clubs de la bourgeoisie. La construction de ces yachts s'inspire des voiliers utilitaires les plus rapides de l'époque et aux bonnes qualités nautiques : les cotres pilotes européens, et les petites goélettes américaines de pêche ou de courrier. On retrouve ainsi sur ces yachts les mêmes plans de voilure, et les coques (en bois) des bateaux de cette époque : un avant très large (maitre-bau avancé), un arrière effilé (poupe) et une quille longue et peu profonde.

La propulsion à voile étant abandonnée progressivement pour le transport utilitaire, le yachting devient une source importante d'évolutions techniques des voiliers. À partir des années 1850, à l'initiative de l'ingénieur naval John Scott Russell, les formes de coques sont inversées : l'avant devient effilé et allégé, alors que l'arrière est élargi18. Le yacht America construit en 1851 démontra en course les meilleures performances de ce type de carène, adoptée ensuite par tous les voiliers. Jusqu'aux années 1900, la surface mouillée des yachts est progressivement réduite, afin de réduire les frottements de l'eau et augmenter ainsi la vitesse. De 1900 à 1970, la quille devient progressivement plus courte (distance horizontale) et plus profonde (vers le fond de l'eau), jusqu'à aboutir à sa version moderne : un aileron vertical au bout duquel est fixé un lest. Le safran est progressivement séparé de la quille, afin d'améliorer la manœuvrabilité du bateau (au détriment de sa stabilité) : sur les petits bateaux à partir de 1900, puis sur les grands voiliers vers 196018.

Le gréement évolue peu, sinon par la démesure (parfois dangereuse) des voiles pour les bateaux de courses. Vers 1880 est inventé le spinnaker (symétrique), voile légère et très creuse (en forme de ballon) améliorant fortement les performances des voiliers dans les allures portantes. Le yacht américain Reliance, vainqueur de la Coupe de l'America de 1903, fut le premier voilier de course équipé de winchs (double vitesse, fixés sur le pont).

 

 

Voilier moderne

 

 


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Foncia, un monocoque de 60 pieds pour la course océanique. Un gréement sloop, grand voile de type marconi. Ces voiliers modernes peuvent atteindre des vitesses moyennes de 20 nœuds (37 km/h) et réaliser plus de 500 milles (800 km) par 24h.

 

 

 

 

À la fin du XXe siècle, le gréement sloop (une grand voile et une seule voile d'avant) devient le standard pour tous les voiliers modernes, en raison de son meilleur rendement aérodynamique (allures de près). Les avantages de la division de voilure (maniabilité, flexibilité) des anciens gréements (cotre, ketch, goélette) sont compensés par les innovations d'accastillage (winchs, enrouleurs de voile, tissus synthétiques) et le haubanage moderne (Marconi) permettant un unique mat de grande hauteur.

Le bois est totalement abandonné pour la construction des coques modernes, remplacé principalement par des plastiques et sandwich de fibres synthétiques. Les formes de coque sont héritées de l'évolution des yachts traditionnels, avec un avant affiné, une quille profonde (à bulbe) et un safran (à aileron) séparé.

À partir des années 1960-1970, l'architecture et les techniques de construction divergent entre les voiliers de plaisance et les voiliers de course. Les voiliers de plaisance s'orientent vers des techniques de construction industrialisées et à coûts raisonnables (monotypie, coque en plastique), avec un souci du confort (programme de croisière, facilité à manœuvrer). À l'inverse, la construction de voiliers de course utilise des technologies innovantes et coûteuses (prototypes, nouvelles matières) pour répondre au souci de performance et à la professionnalisation de la course.

Les nouvelles techniques de construction popularisent à partir des années 1980 les multicoques modernes, appréciés pour leur vitesse en course et leur confort en plaisance.

La forme de la coque (carène) est optimisé, avec notamment une surface mouillée minimum et une étrave droite : en course pour profiter au mieux des limites de jauges (maximiser longueur de flottaison) ; et en plaisance pour augmenter le volume habitable pour une longueur donnée (marketing, prix des places de port).

La course est aussi vecteur d'innovations techniques intégrées progressivement à la construction de plaisance : le catamaran (Amaryllis, 1876), les carènes larges facilitant le déjaugeage (navigation au planing), le mat tournant profilé (Lady Helmsman, 1966), les voiles lattées (Hellcat, 1961), le spinnaker asymétrique, la quille pendulaire, les voiles en matières composites, les foils, les doubles safrans, le mat sur vérin hydraulique, le pilote automatique, le routage informatisé, la crash box d'étrave...

Les expérimentations les plus notoires de propulsion éolienne sans voile sont la turbovoile, les ailes volantes (cerf-volant) ou bien les voiles (ou ailes) rigides utilisées pour la Coupe de l'America 2013.

Article détaillé : Nautisme (voile).

Classification géographique

Atlantique et mers du Nord

Orient

Moyen-Orient

Méditerranée

Barque catalane, Pointu, Rafiot, Corallière (Italie), Dromon (Grèce), Djeme d'Alexandrie, Felouque, Boutre ou dhow

Classification d'après le type de gréement

Un mât

  • Catboat sans voile d'avant
  • Sloop comportant une voile d'avant : le foc
  • Cotre avec deux voiles d'avant : le foc et la trinquette

Deux mâts

Trois mâts et plus

Navires à voile célèbres dans l'histoire de l'Occident

 

 

 

 

 

 

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18 novembre 2012 7 18 /11 /novembre /2012 08:52

Zero d'Akutan

Le Zero d'Akutan inspecté par des militaires
Le Zero d'Akutan inspecté par des militaires sur l'île Akutan le 11 juillet 1942.
Militaires américains sur le Zero d'Akutan.
Militaires américains sur le Zero d'Akutan.

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Le Zero d'Akutan (Akutan Zero, Koga's Zero ou Aleutian Zero) est un avion de chasse Mitsubishi A6M dit « Zero »Note 1 (type 0 modèle 21) japonais qui s'est écrasé sur l'île Akutan pendant la Seconde Guerre mondiale. Tadayoshi Koga, le pilote, est mort dans l'accident.

Capturé quasiment intact par les Américains en juillet 1942, l'appareil est réparé et devient le premier Zero en état de fonctionner acquis par les États-Unis pendant la guerre1,2. Les tests en vol de l'avion, réalisés par des pilotes d'essai, fournissent des renseignements précieux : les stratèges américains sont ainsi en mesure d'élaborer des tactiques pour déjouer les attaques du Zero, alors avion de chasse principal de la marine impériale japonaise, et ce jusqu'à la fin de la guerre.

Le Zero d'Akutan est une prise de guerre inestimable pour les États-Unis3, et probablement « l'une des plus grandes prises des Campagnes du Pacifique »4. L'historien japonais Masatake Okumiya a ainsi affirmé que la chute de ce Zero aux mains des Américains avait été aussi grave que la « défaite du Japon lors de la bataille de Midway », et qu'elle « a beaucoup fait pour accélérer la défaite finale [du Japon] »5.

Le Zero d'Akutan est détruit dans un accident en 1945, mais certaines de ses pièces sont conservées dans des musées aux États-Unis.



Mitsubishi A6M « Zero »

Article détaillé : Mitsubishi A6M.

La Seconde Guerre sino-japonaise commence en 1937. Les attaques menées par des avions de combat chinois contre les bombardiers japonais incitent les Japonais à développer le concept de chasseurs d'escorte. Néanmoins, l'aéronef Mitsubishi A5M « Claude », utilisé pour escorter les bombardiers, a une distance franchissable limitée, ce qui oblige les militaires japonais à commander un nouvel avion : le Mitsubishi A6M « Zero », un avion de chasse à longue distance franchissable et capable d'évoluer depuis un porte-avions6.

 

 

 

Un Mitsubishi A6M2 Zero modèle 21
Un Mitsubishi A6M2 Zero modèle 21 décolle du porte-avions Akagi pour attaquer Pearl Harbor.

 

 

 

Le premier vol du Zero a lieu en 1939. Cet avion de combat est remarquablement agile et léger ; sa maniabilité et sa distance franchissable surclassent les autres avions de l'époque. Il est supérieur à tous les chasseurs alliés qu'il rencontre pendant les deux premières années de la guerre. Pour atteindre ce résultat, les ingénieurs japonais ont dû rogner sur la solidité de la structure du Zero, considérablement allégée ; l'appareil ne comporte en outre aucun blindage et ses réservoirs ne sont pas auto-obturants. Selon l'auteur américain Jim Rearden, « Pendant toute la Seconde Guerre mondiale, le Zero fut sûrement le chasseur le plus facile à abattre lorsqu'il était touché […] Les Japonais […] n'étaient pas prêts ou n'ont pas été capables de construire des avions de combat plus évolués en quantité suffisante pour faire face au nombre et à la qualité croissante des avions de combat américains »7,8. En conséquence, le Zero est le principal chasseur japonais de la marine impériale pendant la guerre, et sa fabrication atteint environ 10 500 unités9.

En 1940, Claire Lee Chennault, chef de l'escadrille des Tigres volants (Flying tigers), écrit un rapport sur les performances du Zero. Toutefois, les analystes du Département de la Guerre des États-Unis le rejettent comme étant un « non-sens indigne », et concluent que les performances attribuées au Zero constituent une impossibilité aérodynamique10. Selon l'as de l'aviation américain William Leonard, « [dans] ces premières rencontres […] nous avons appris la folie des combats contre [le] Zero »11.

Pendant l'attaque de Pearl Harbor, neuf Zeros sont abattus12. De ces épaves, les Alliés apprennent que le Zero n'a ni blindage ni réservoir de carburant auto-obturant mais peu de choses au sujet de ses capacités13. Les caractéristiques de vol du Zero permettant de définir des tactiques pour le vaincre demeurent un mystère.

Avant la récupération du Zero d'Akutan, des informations techniques de trois autres appareils abattus sont à la disposition des Alliés. Un Zero avec le numéro de série 5349, piloté par Hajime Toyoshima, s'écrase sur l'île Melville en Australie après le bombardement de Darwin. L'avion est lourdement endommagé et Toyoshima devient le premier prisonnier de guerre japonais en Australie de la Seconde Guerre mondiale. Un autre Zero, piloté par Yoshimitsu Maeda, s'écrase près du cap Rodney en Nouvelle-Guinée. L'équipe envoyée pour récupérer l'avion commet une erreur quand elle découpe les ailes pour le transporter, endommageant les longerons des ailes et rendant la carcasse impossible à faire voler14. Le troisième Zero vient de Chine, où Gerhard Neumann peut en reconstituer un utilisable grâce à une partie intacte d'un appareil capturé, de numéro de série 3372, récupéré en territoire chinois en association avec des pièces récupérées à partir d'autres appareils abattus. Toutefois, de mauvaises conditions météorologiques et un long délai de livraison de l'appareil venu de Chine empêchent celui-ci d'arriver aux États-Unis pour des tests avant que le Zero d'Akutan ne soit récupéré15.

Dernière mission de Tadayoshi Koga

Article détaillé : Bataille de Dutch Harbor.
Tadayoshi Koga (1922–1942), pilote du Zero d'Akutan
Tadayoshi Koga (1922–1942), pilote du Zero d'Akutan.

 

 

 

 

En juin 1942, dans le cadre des manœuvres japonaises pour la bataille de Midway, les Japonais attaquent les Îles Aléoutiennes, au large de la côte sud de l'Alaska. Un groupe de combat comprenant les portes-avions Jun'yō et Ryūjō et commandé par l'amiral japonais Kakuji Kakuta bombarde la ville de Dutch Harbor, future Unalaska, sur l'île d'Unalaska, les 3 et 4 juin16.

Tadayoshi Koga, un pilote sous-officier de 19 ans, s'envole du porte-avions japonais Ryūjō dans le cadre du raid du 4 juin. Koga fait partie d'une escadrille de trois avions, avec ses équipiers Makoto Endo et Tsuguo Shikada. Koga et ses camarades attaquent Dutch Harbor, abattant un hydravion américain Consolidated PBY Catalina piloté par Bud Mitchell et mitraillant ses survivants alors dans l'eau. Dans cette manœuvre, l'avion de Koga, numéro de série 4593, est endommagé par le tir d'armes légères17.

Tsuguo Shikada, l'un des ailiers de Koga, publie en 1984 ses mémoires dans lesquelles il prétend que les dégâts de l'avion de Koga sont survenus lorsque l'escadrille attaquait deux hydravions américains ancrés dans la baie. Il omet toute mention du Consolidated PBY Catalina de Mitchell. Ces deux témoignages, américains et japonais, sont en contradiction car il n'y avait pas d'hydravions dans la baie le 4 juin. Cependant, le témoignage japonais correspond aux archives américaines de l'attaque contre Dutch Harbor de la veille. Rearden note dans son livre de 1995 : « Il semble probable que dans le demi-siècle [écoulé] après les événements, la mémoire de Shikada a confondu les raids du 3 et 4 juin… Il semble également probable que dans son témoignage, Shikada use de mémoire sélective en ne mentionnant pas la destruction [de l'hydravion de Mitchell] puis le mitraillage de l'équipage sur l'eau »17.

L'origine du tir fatal sur l'avion de Koga n'est pas connue, bien que de nombreuses personnes aient affirmé en être les auteurs. Une photographie suggère fortement qu'il a été endommagé par un tir en provenance du sol. Les membres du 206e régiment d'artillerie côtière, futur 206e Field Artillery Regiment américain, qui avaient des canons antiaériens de trois pouces et des mitrailleuses de calibre .50 (12,7 mm) lors de la défense de Dutch Harbor, ont revendiqué la destruction de l'avion tout comme des équipages de navires de l’United States Navy qui étaient sur place. L'inspection de l'avion a révélé qu'il a été touché par des armes légères de calibre .50, voire plus petit, à la fois du dessus et du dessous18,19.

 

 

Le Zero piloté par Tadayoshi Koga
Le Zero piloté par Tadayoshi Koga lors de la bataille de Dutch Harbor. Dans cette image prise peu avant le crash, il fume.

 

 

 

Le coup fatal sectionne une conduite d'huile moteur, qui immédiatement commence à fuir, et Koga réduit alors sa vitesse pour permettre au moteur de durer aussi longtemps que possible20.

Jim Rearden écrit que « Les trois Zeros s'étaient envolés pour l'île Akutan, à 25 miles à l'est de Dutch Harbor, qui avait été désignée [comme zone potentielle pour] des atterrissages d'urgence. En attente près de l'île se trouvait un sous-marin japonais avec pour instruction de récupérer les pilotes abattus. Sur Akutan, les trois Zeros [repérèrent] une zone plate herbeuse [dans l'intérieur de l'île]. Shikada pensait que le sol était ferme sous l'herbe, mais à son deuxième passage, il remarqua des [reflets signalant de] l'eau. Il réalisa que Koga devait faire un atterrissage sur le ventre. Mais, entre-temps, Koga avait abaissé son train d'atterrissage et était presque arrivé au sol »21.

Le train d'atterrissage de l'avion s'embourbe dans l'eau et la boue, provoquant le retournement de l'appareil. Bien que l'avion demeure intact à l'atterrissage en catastrophe, Koga meurt sur le coup, probablement d'une fracture du cou ou d'un coup à la tête. Les ailiers de Koga, qui tournent au-dessus de l'appareil, ont pour ordre de détruire tous les Zeros qui s'écrasent en territoire ennemi, mais, ne pouvant pas déterminer si Koga est encore en vie, ils ne peuvent se résoudre à mitrailler son avion. Ils décident ainsi de partir sans le détruire. Le sous-marin japonais stationnant près de l'île Akutan effectue une recherche de Koga en vain, avant d'être chassé par le destroyer USS Williamson21.

Récupération

Militaires américains inspectant le Zero
Militaires américains inspectant le Zero
Le Zero chargé sur une barge
Le Zero chargé sur une barge avant son départ pour la Californie

 

 

 

Le lieu de l'accident, hors des voies de vol standard, est invisible depuis un bateau. Il reste tel quel plus d'un mois. Le 10 juillet, un hydravion américain piloté par le lieutenant William « Bill » Thies repère l'épave. Thies patrouille alors en navigation à l'estime et est perdu. En repérant les îles Shumagin, il réoriente son avion et commence à revenir vers Dutch Harbor, passant par le trajet le plus direct, au-dessus de l'île Akutan. Le capitaine de l'avion, Albert Knack, repère alors l'épave de Koga. Thiès fait le tour du site, notant sa position sur sa carte, et revient vers Dutch Harbor pour faire son rapport. Il convainc son commandant, Paul Foley, de le laisser retourner sur zone avec une équipe de secours. Le lendemain, l'équipe s'envole pour inspecter l'avion et le photographe de la marine Arthur W. Bauman prend des clichés pendant que l'équipe explore la carcasse22.

Les hommes de l'équipe de Thies extraient le corps de Koga de l'avion en coupant les harnais de sécurité qui le maintiennent. Ils fouillent le corps dans l'espoir de trouver quelque chose de valeur pour le renseignement américain, puis enterrent sommairement Koga dans une fosse. Thies revient ensuite avec son équipe à Dutch Harbor, où il présente l'avion comme étant récupérable. Le lendemain, le 12 juillet, une équipe de récupération menée par le lieutenant Robert Kirmse est envoyée sur l'île Akutan. Cette équipe en profite pour donner à Koga une sépulture chrétienne dans un tertre voisin, puis s'attelle à la récupération de l'avion. Le manque d'équipement « lourd », qu’ils ne peuvent pas débarquer de leur navire suite à un problème technique, contrecarre leurs efforts. Le 15 juillet, une troisième équipe est envoyée sur la zone. Cette fois, avec du matériel lourd, l'équipe réussit à dégager le Zero de la boue et le transporte sur une barge à proximité, sans l'endommager plus qu'il ne l'est déjà. L'aéronef est ramené à Dutch Harbor, retourné dans le bon sens et nettoyé23.

Le Zero d'Akutan est chargé dans le USS St. Mihiel et transporté à Seattle, y arrivant le 1er août. De là, il est transporté par barge à la Naval Air Station North Island près de San Diego où les réparations sont soigneusement réalisées. Ces réparations « consistaient principalement à redresser la dérive, la gouverne, les saumons, les dispositifs hypersustentateur et la verrière du cockpit. Les entretoises d'atterrissage arrachés avaient besoin de travaux de plus grande envergure. L'hélice tripale Sumitomo fut [remise en état] et réutilisée »24. La cocarde rouge du Zero est repeinte avec l'insigne américain. L'avion est gardé sous la surveillance continue de la police militaire afin de dissuader les « chasseurs de souvenirs » d'endommager l'avion. Le Zero est rendu apte à voler de nouveau le 20 septembre25.

Analyse et étude

Le Zero d'Akutan à San Diego, restauré et repeint avec l'insigne de l'armée américaine
Le Zero d'Akutan à San Diego, restauré et repeint avec l'insigne de l'armée américaine.

 

 

 

Le 20 septembre 1942, le capitaine de corvette Eddie R. Sanders fait le premier vol d'essai du Zero d'Akutan. Il réalise en tout 24 vols d'essai entre le 20 septembre et le 15 octobre.

Sanders dit à propos du Zero d'Akutan : « Ces vols d'essai [permirent de tester] les performances [de l'avion de manière similaire aux tests] de la marine que nous réalisons [habituellement]. Le tout premier vol mit en évidence des faiblesses du Zero que nos pilotes ont pu exploiter avec des tactiques appropriées… […] immédiatement apparent [au pilote d'essai] était le fait que les ailerons se rigidifiaient à des vitesses supérieures à 200 nœuds [provoquant une lenteur] des manœuvres à ces vitesses et le besoin [d'utiliser] beaucoup de force sur le manche. [L'avion] tournait à gauche beaucoup plus facilement qu'à droite. De plus, son moteur se coupait [lorsque] l'accélération [était] négative en raison de [la conception de] son carburateur. Nous avons maintenant la réponse pour nos pilotes qui ont été déjoués et incapables d'échapper à une poursuite de Zero : [réaliser] une plongée verticale [en] utilisant de l'accélération négative si possible [… pour] que le moteur du Zero [soit] arrêté par l'accélération. À environ 200 nœuds, tourner serré à droite avant que le pilote du Zero n'ait [son adversaire dans sa ligne de mire]26. »

Dans les vols d'essai suivants, le directeur de la Naval Support Facility Anacostia, Frederick Trapnell, vole sur le Zero et Sanders pilote simultanément des avions américains dans une série de manœuvres identiques. À la suite de celles-ci, le pilote d'essai Melville Hoffman effectue des tests d'actions rapides similaires à celles faites en combat. Le Zero est ensuite transféré de la Naval Air Station North Island à l'Anacostia Naval Air Station. En 1944, il est rappelé à North Island pour être utilisé comme avion d'entraînement à destination des pilotes envoyés dans le théâtre des opérations du Pacifique. Un modèle 52 de Zero, capturé lors de la libération de Guam, est également utilisé à cette fin27.

Les données et conclusions des tests sont publiées dans plusieurs documents : Informational Intelligence Summary 59, Technical Aviation Intelligence Brief #3, Tactical and Technical Trends #5 (publié avant le premier test en vol) et Informational Intelligence Summary 85. Ces résultats tendent cependant à sous-estimer les capacités du Zero28.

Conséquences

Le Zero d'Akutan en vol
Le Zero d'Akutan en vol

 

 

 

Alors que plusieurs sources indiquent que les informations recueillies après la capture du Zero d'Akutan sont utilisées pour concevoir le Grumman F6F Hellcat, l'avion de combat embarqué américain qui a succédé au Grumman F4F Wildcat5,29, il apparaît que le Hellcat est déjà conçu et un modèle de test existe avant la découverte du Zero d'Akutan30. La première production du F6F Hellcat est effectuée le 4 octobre 1942, soit deux semaines après les essais en vol pour la marine du Zero30. Bien que ces tests n'aient pas d'influence sur la conception du Hellcat31, ils informent quant aux caractéristiques de manœuvre du Zero, y compris ses limites lorsqu'il tourne à droite et en plongée32. Cette information, ainsi que les capacités améliorées du Hellcat, aident les pilotes américains à « faire pencher la balance dans le Pacifique »29. Les as américains Kenneth A. Walsh et R. Robert Porter, entre autres, affirment que les tactiques issues de ces connaissances leur ont sauvé la vie32. James Sargent Russell, qui commande l'escadron qui découvre le Zero et qui atteint plus tard le grade de vice-amiral, note que l'appareil de Koga est d'une « importance historique considérable ». William Leonard ajoute que « la capture de Zero est un trésor. À ma connaissance, aucune autre machine capturée n'a jamais délivré tant de secrets à un moment où le besoin a été si grand »33.

Controverses

Le Zero d'Akutan au sol
Le Zero d'Akutan au sol

 

 

 

 

Certains historiens contestent la mesure dans laquelle le Zero d'Akutan a influencé l'issue de la guerre aérienne dans le Pacifique. Par exemple, la « Thach Weave », une tactique créée par John Thach et utilisée avec succès par les aviateurs américains contre les Zero, est conçue par ce dernier avant l'attaque de Pearl Harbor, sur la base des rapports de renseignements sur le rendement du Zero en Chine34.

L'historien John B. Lundstrom écrit : « La capture et les essais en vol du Zero de Koga sont généralement décrits comme un coup énorme pour les Alliés car il a révélé les secrets de cet avion mystérieux et conduit directement à sa chute. Selon ce point de vue, c'est alors seulement après que les pilotes alliés ont appris à composer avec leurs agiles adversaires. Les Japonais ne pouvaient pas être plus d'accord… Pourtant, les pilotes de la marine qui ont combattu le Zero aux batailles de la mer de Corail, Midway et Guadalcanal sans le bénéfice des rapports des tests auraient une opinion différente avec l'affirmation selon laquelle c'est la dissection du Zero de Koga qui a permis de créer des tactiques qui ont battu l'avion légendaire. Pour eux, le Zero ne resta pas longtemps un avion mystère. Le mot circula rapidement parmi les pilotes de combat de ses attributs particuliers. En effet, le 6 octobre, tout en testant le Zero, [le pilote d'essai du Zero d'Akutan Frederick Trapnell] fait une déclaration très révélatrice : « L'impression générale de l'avion est exactement comme à l'origine signalée par le renseignement, y compris la performance »35. »

Sort de l'avion et du corps du pilote

Le Zero d'Akutan est détruit lors d'un accident d'entraînement en février 1945. Alors que le Zero roule pour se préparer à un décollage, un pilote de Curtiss SB2C Helldiver perd le contrôle de son appareil et les deux avions se percutent. L'hélice du Helldiver découpe le Zero, non blindé, en morceaux. De l'épave, William N. Leonard récupère plusieurs jauges dont il fait don à l’U.S. Navy Museum. L’Alaska Aviation Heritage Museum et le National Air and Space Museum détiennent également des morceaux du Zero36.

Lors d'une tentative pour rapatrier le corps de Koga, l'auteur américain Jim Rearden conduit une recherche sur l'île Akutan en 1988. Il trouve la tombe de Koga, mais elle se révèle être vide. Rearden et l'homme d'affaires japonais Minoru Kawamoto effectuent une recherche dans les archives et constatent que le corps de Koga a été exhumé en 1947 par une équipe américaine du service mortuaire de l'armée et ré-enterré sur l'île Adak, également dans les îles Aléoutiennes. L'équipe, qui ne connaît pas l'identité de Koga, déclare son corps comme non identifié. Le cimetière Adak est fouillé en 1953 et 236 corps sont rendus au Japon. Le corps enterré à côté de Koga, Shigeyoshi Shindo, est l'un des treize identifiés alors que les 223 autres dépouilles non identifiées sont enterrées de nouveau dans le cimetière national de Chidorigafuchi au Japon. Il est probable que Koga soit l'un d'entre eux37. Rearden, sur la base de ses recherches, écrivit plus tard un livre sur le Zero d'Akutan, Koga's Zero: The Fighter That Changed World War II (1995).

 

 

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26 avril 2012 4 26 /04 /avril /2012 09:28

Clément Ader

 

 

 


Clément Ader

Description de cette image, également commentée ci-après

Clément Ader en 1891.

 

 

 

 

 

 

 

Données clés

 

 

 

Naissance 2 avril 1841
Muret, Haute-Garonne (France)
Décès 3 mars 1925 (à 83 ans)
Toulouse, Haute-Garonne (France)
Nationalité Française
Champs Électrotechnique
Génie mécanique
Création d'aéronefs
Renommé pour Théâtrophone
Éole

 

 

 

 

 

 

 

Clément Agnès Ader est un ingénieur français, pionnier de l'aviation, né le 2 avril 1841 à Muret et mort le 3 mars 1925 à Toulouse. Il aurait été le premier à faire décoller un engin motorisé plus lourd que l'air en 1890. Ce vol, antérieur à celui des frères Wright en 1903, est controversé en raison de doutes sur sa réalité et des caractéristiques de stabilité et de contrôle de l'appareil, le rendant quasiment incontrôlable dans l'air.





Biographie

 

 


Les années d'apprentissage


 

Clément Agnès Ader est né à Muret le 2 avril 1841 de François Ader (30 janvier 1812 - 14 janvier 1889) et de sa deuxième femme, Antoinette Forthané (8 mars 1816 - 6 novembre 1865). Les Ader sont tournés vers la menuiserie depuis plusieurs générations. L'arrière-grand-père de Clément était menuisier et architecte. Il s'illustra dans la réfection de l'église d'Ox, à quelques kilomètres de Muret. Son grand-père maternel qui servit dans les armées de Napoléon Ier, vivait avec sa femme dans un moulin dont le mécanisme enchanta longtemps le petit Clément. Il venait souvent le regarder, tout en écoutant les récits de campagne de son aïeul. Ce sont sûrement ces histoires qui insufflèrent au jeune enfant le patriotisme qui ne le quitta jamais durant toute sa vie.

Ader père espérait beaucoup que Clément lui succédât à la tête de la menuiserie familiale. Mais il souhaitait avant tout le bonheur de son fils unique. Aussi, lorsque l'instituteur de Muret vint lui conseiller d'envoyer Clément à Toulouse pour suivre des études secondaires, il se résigna. Son fils partit en octobre 1853, à l'âge de 12 ans, comme pensionnaire de l'institution Assiot.

Il obtint son baccalauréat à 15 ans. Il était considéré par ses professeurs comme « un élève très sérieux, particulièrement doué en mathématiques et en dessin ».

En 1857 s'ouvre une nouvelle section dans l'établissement : une école industrielle amenant un diplôme d'ingénieur équivalent aux Arts et Métiers. Ader fait partie de la première promotion, d'où il sortira diplômé en 1861. On pense qu'il prépara les concours d'entrée aux Grandes Écoles, mais soit il ne se présenta pas aux concours, soit il échoua. Ses études terminées, il se mit en quête d'une situation stable.


Le Vélocipède

 

Venu à Paris pour l'Exposition de 1867, il découvre les vélocipèdes Michaux et imagine de remplacer le bandage en fer par du caoutchouc. En 1868, il se lance dans la fabrication de vélocipèdes, dénommés « véloces caoutchouc ». Autre innovation, il utilise un cadre tubulaire de section carrée, réalisé en tôle, ce qui amène une légèreté encore inconnue1. La guerre franco-prussienne de 1870 stoppe cette activité.


Le rail sans fin

 

Il commence par travailler à la Compagnie des chemins de fer du Midi. Il imagine en 1875 une machine à poser les rails, qui fut utilisée pendant des dizaines d'années.


Le téléphone

 


Téléphone Ader (1880)

 

 

 

À Paris, Ader a besoin d'argent pour faire vivre la famille qu'il a fondée et pour concrétiser son projet d'un engin volant plus lourd que l'air. Intéressé par le téléphone naissant, il perfectionne le système de Graham Bell en inventant le combiné et commence à le commercialiser à Paris. Il invente aussi le théatrophone, réseau téléphonique relié à l'opéra de Paris et qui permet d'écouter l'opéra en restant chez soi. Peu de temps après Cyrille Duquet2, il imagine de réunir par une poignée le microphone et l'écouteur. En peu de temps, il accumule une grande fortune et multiplie les contacts influents au sein du gouvernement. Il se servira de ces ressources pour placer son projet auprès du ministère de la Guerre : l'Éole.

Le moteur à vapeur ultra-léger


Moteur à vapeur Ader de 30 CV destiné au deuxième exemplaire "Zephir" de son avion. 37 kg nu mais 134 kg avec les accessoires.

 

 

 

Le moteur d'Ader donnait 20 cv pour 35 kg , soit seulement 1,75 kg/cv. Pour comparaison, le moteur utilisé par les frères Wright en 1903 développait 12 cv et pesait environ 75 kg, soit 6,2 kg/cv. Cette prouesse technique rendait possible le vol motorisé. À la suite des essais des avions, Ader proposa son moteur à vapeur au capitaine Renard, qui travaillait alors sur la propulsion des dirigeables, puis il se lança dans la fabrication des moteurs à explosion, notamment de moteurs de type V2 et V4.


Les hélices d'Ader

 

Les hélices de l'Avion III avaient quatre pales, ayant l'apparence de plumes, confectionnées en tiges de bambou, barbes en toile et papier de Chine, nervées par un fil de bambou3.


Les « plus lourds que l'air »

 

Ader a consacré une grande partie de sa vie à la réalisation d'un rêve d'enfant : le vol d'un plus lourd que l'air.

Les recherches et les travaux menés par Ader pour parvenir au but qu'il s'était fixé, à savoir faire voler un « plus lourd que l'air autopropulsé », coutaient cher. Fort heureusement, il trouva en la personne d'Isaac Pereire un parrain à la fois généreux et avisé. Pendant la guerre de 1870, il est employé comme scientifique et tente sans succès de réaliser un cerf-volant capable d'emporter un homme.


La sustentation

 

« Le vol des oiseaux et des insectes m'a toujours préoccupé… J'avais essayé tous les genres d'ailes d'oiseaux, de chauve-souris et d'insectes, disposées en ailes battantes, ou ailes fixes avec hélice… je découvris l'importante courbe universelle du vol ou de sustentation. » — Clément Ader4

En 1874, Ader construit un planeur de neuf mètres d'envergure, qui pèse 24 kg, et qui est susceptible de recevoir un moteur. On peut en voir des éléments dans certaines photographies de son ami Nadar. Des études menées au Musée de l'air et de l'espace du Bourget tendraient à montrer que cette machine était capable de s'élever dans les airs.


Prototypes

 

Par la suite, ayant convaincu le ministre de la Guerre de financer ses travaux, Ader (aidé de Ferdinand Morel, un ingénieur qui dessina les plans de l'avion Chauve-souris) mit au point des prototypes dont les voilures étaient inspirées de considérations naturalistes, imitant l'aile de la chauve souris. Ader pensait qu'une fois le vol maîtrisé, une aile rigide inspirée de celle des oiseaux serait plus efficace et plus solide. Il comprit qu'il ne fallait pas tenter de reproduire le battement des ailes d'oiseau mais adopter le concept de voilure fixe comme l'avait fait George Cayley auparavant.

Entre 1890 et 1897, il réalisa trois appareils : l'Éole (l'Avion), financé par lui-même, le Zéphyr (Ader Avion II) et l'Aquilon (Ader Avion III) étant financés par des fonds publics.


Vols expérimentaux


L'Éole (Avion I)

 

 


Schémas de l'Éole
Article détaillé : Éole (avion).

 

 

 

L'Éole est une machine à la voilure complexe, fixe, mais inspirée dans sa forme de celle de la chauve-souris. Sa géométrie est modifiable en vol à l'aide de six manivelles. On peut ainsi faire varier la surface, pivoter les ailes d'avant en arrière, modifier la cambrure et fléchir les bouts d'aile vers le haut ou vers le bas. Il existe également un réglage du moteur et des pédales pour la direction au sol. Néanmoins il n'y a pas de gouverne de direction en vol5.

La première tentative aux commandes de l'Éole a lieu le 9 octobre 18906 dans le parc du château de Gretz-Armainvilliers7, au sud-est de Paris. Les marques laissées par les roues dans le sol meuble auraient présenté un endroit où elles étaient moins marquées et auraient totalement disparu sur une vingtaine ou une cinquantaine de mètres. Son engin aurait ainsi quitté le sol ; Ader aurait donc peut être effectué ce jour là le premier décollage motorisé d'un plus lourd que l'air. Il n'y avait pas de témoins autres que des employés d'Ader.

Intéressée par le projet, l'Armée contacte Ader, qui effectue un deuxième vol à bord de l'Éole en septembre 1891. L'appareil impressionne positivement les militaires qui commandent à Ader un second appareil plus puissant.


L'Avion II (Zéphyr)


Ader commence alors la construction d'un second appareil, évolution du premier mais présentant des similitudes avec l'Éole : l'appareil est monomoteur bicylindre à vapeur ultra-léger de 20 ch et 35 kg. Ce modèle n'est pas achevé ; il sert de base à l'Avion III (Aquilon), qui est un bimoteur permettant de réduire les problèmes d'instabilité de l'Éole8 et pouvant embarquer un observateur en plus du pilote, sur demande de l'Armée.


L'avion III

 

 


L’Avion III de Clément Ader.

 

 

 

Les essais suivants d'Ader furent effectués au camp militaire de Satory, où avait été établie une aire circulaire de 450 mètres de diamètre pour effectuer une démonstration officielle. Le 12 octobre 1897, Ader effectua un premier tour sur ce circuit à bord de son Avion III. Il sentit à plusieurs reprises l'appareil quitter le sol, puis reprendre contact.

Deux jours plus tard, alors que le vent est fort, Clément Ader lance sa machine devant deux officiels du ministère de la Guerre qui déclarent à l'issue de la démonstration : « Il fut cependant facile de constater, d'après le sillage des roues, que l'appareil avait été fréquemment soulevé de l'arrière et que la roue arrière formant le gouvernail n'avait pas porté constamment sur le sol ». Les deux membres de la commission le virent sortir brusquement de la piste, décrire une demi-conversion, s'incliner sur le côté et enfin rester immobile (il semble que, les roues n'ayant plus assez d'adhérence du fait de la sustentation, le pilote ait perdu le contrôle directionnel de sa machine, qui est alors sortie de la piste puis s'est renversée sous l'effet du vent). À la question « [...] l'appareil a [-t-il] tendance à se soulever quand il est lancé à une certaine vitesse ? » la réponse est « [...] la démonstration… n'a pas été faite dans les deux expériences qui ont été effectuées sur le terrain9 ». On peut conclure que, ce 14 octobre 1897, le Français Clément Ader aurait peut être effectué un décollage motorisé – mais non contrôlé – d'un plus lourd que l'air. Le ministère de la Guerre cesse de financer Ader, qui est contraint d'arrêter la construction de ses prototypes (l'Éole avait coûté 200 000 francs de l'époque, soit près de 8 millions d'euros).


Les avions d'Ader ont-ils vraiment volé ?

 

« Ader lui-même était si peu convaincu d'avoir quitté le sol que, dans ses communications à l'Académie des sciences (1898) et au Congrès d'aéronautique de 1900, alors qu'il était dégagé du secret militaire, il ne mentionne pas l'envol. Ce n'est que neuf ans plus tard (en 1906), suite aux premiers vols de Santos-Dumont, qu'Ader prétendit avoir exécuté une envolée ininterrompue de trois cents mètres »10. Contraint au secret militaire (les archives de Satory n'ont été rendues accessibles que dans les années 1990), il ne parle de ses vols qu'en 1906, après ceux de Traian Vuia à Montesson et à Issy-les-Moulineaux et de Santos-Dumont à Bagatelle. Ce silence est à l'origine de la controverse entretenue par les partisans des frères Wright. En France, à l'époque, personne n'a entendu parler des frères Wright. Santos-Dumont prétend donc être le père de l'aviation suite à son vol presque trois fois plus long que le plus long vol de Traian Vuia. Un débat national s'engage pendant plusieurs années; on finit généralement par admettre le décollage de l'Éole, qui quitta le sol devant témoins, et repousser l'existence du vol à 1897. Les travaux du général Pierre Lissarague, menés dans les années 1980 et 1990 (travaux basés sur les archives secrètes de l'armée, rendues publiques dans les années 1980) prouveraient la réalité du vol de 1897.[réf. nécessaire]


Les avions d'Ader étaient-ils contrôlables ?

 

Dans un dictionnaire, « voler » c'est se soutenir, se mouvoir et se contrôler dans l'air. Afin de faire toute la lumière sur ces vols ou tentatives de vol, plusieurs maquettes motorisées de l'Éole et de l'Avion III furent réalisées11. Si les calculs (masse, surface, puissance) et les essais de maquettes de l'Éole démontrent clairement que l'appareil était capable de quitter le sol, rien ne permet d'affirmer que ces machines étaient suffisamment stables et contrôlables pour se mouvoir dans l'air. Les « Avions » d'Ader ont une voilure à forte courbure, caractérisée par une forte instabilité aérodynamique en tangage ; le contrôle en tangage et en roulis est inopérant. Quand la roue arrière directrice quitte le sol, la gouverne de direction n'est pas assez efficace pour assurer le contrôle directionnel. Lettre de Wilbur Wright à son frère Orville, 31 mars 1911 : « Je suis allé voir l'appareil d'Ader et me suis procuré une échelle pour l'examiner de plus près. Il n'existe aucune possibilité de réglage en vol si ce n'est la manœuvre d'avant en arrière au moyen d'une vis sans fin et c'est quelque vingt ou trente tours qui sont nécessaires pour modifier la position des ailes12. »


Les raisons de l'échec

Ader aurait pu réussir

 

En 1890, les bases de l'aérodynamique posées par George Cayley étaient connues depuis 30 ans. Félix du Temple et Alphonse Pénaud avaient fait voler avec succès des modèles réduits en 1857 et en 1871 : les configurations stables capables de voler étaient connues. Ader connaissait (par la revue l'Aéronaute) les travaux de ses nombreux prédécesseurs.
Ader avait une imagination exceptionnelle, la volonté d'aboutir, une énorme puissance de travail, des compétences brillantes de dessin, de calcul et de mécanique. Avec l'Éole, il avait prouvé qu'il pouvait et savait mener un projet de A à Z : esquisses, plans, réalisation, essais.
L'Avion était bien construit et léger, il pouvait voler. Ader disposait pour la première fois d'un moteur suffisamment puissant (20 cv) et léger pour entraîner un avion.
Il avait du temps, des moyens financiers personnels importants. Suite aux essais de l'Éole, il avait obtenu par contrat des sommes très importantes de l'armée pour développer, construire et expérimenter un deuxième avion.


Les erreurs d'Ader

 

Il ignorait apparemment (délibérément ?) les travaux des pionniers de l'aviation qui avaient, avant lui, fait voler des avions à moteur. Ces pionniers avaient abordé deux points essentiels: la sustentation et la stabilité aérodynamique; par contre la technique de pilotage (par déplacement des poids ou par gouvernes) n'étant pas encore acquise en 1890. Ader ne s'est apparemment jamais préoccupé des deux derniers points.

Au lieu de tirer parti de l'existant et d'analyser en tant qu'ingénieur les forces en cause (portance, poids, traînée, poussée) et les dispositions permettant un équilibre stable de ces forces, Ader s'était focalisé sur une imitation géométrique de l'aile de la chauve-souris, sans pouvoir reproduire ni la mécanique musculaire de l'animal ni son système cérébral de pilotage. Ader avait une vision naturaliste ou « romantique »13 de la machine volante. Ses pales d'hélice étaient structurées exactement comme une plume d'oiseau, son « bateau glissant sur l'eau »14 avait des ailes déployées comme celles d'un poisson-volant.

Il semble qu'il ignorait ou négligeait la mécanique du vol, en particulier l'instabilité aérodynamique des profils porteurs et les effets déstabilisants des mouvements de l'atmosphère. Le simple fait d'avoir organisé les essais de l'Avion III sur une piste circulaire et tenté un vol par vent fort montre qu'il n'avait pas conscience des effets du vent sur l'équilibre et sur le pilotage de la machine.

N'ayant ni plans stabilisateurs séparés ni gouvernes fonctionnelles, ses machines étaient à la fois instables et impilotables. On suppose que dans son esprit la montée et la descente se seraient faites en variant la puissance15, et que l'avion aurait été « naturellement » stable en tangage et en roulis. Sur l'Éole, il n'y avait même pas de gouverne de direction. Son brevet de1890 décrit de manière très détaillée la machine mais pas du tout son fonctionnement. En parlant des « appareils ailés futurs », Ader dit que « leurs ailes creuses les supporteront et un propulseur placé à l'avant les fera avancer »16. Il n'est nulle part question de stabilisateurs ni de gouvernes.

Ader avait brûlé les étapes indispensables de la mise au point. Il n'avait procédé à aucun essai préliminaire de ces machines, en modèle réduit par exemple (du Temple, Pénaud, Tatin, Langley, etc.), ou suspendu à un câble (Stringfellow). L'Éole avait de très nombreux réglages de sa voilure, nécessitant six manivelles à actionner, en plus de la commande du moteur et des pédales de direction au sol. Le comportement de sa machine lui était inconnu, et sa propre expérience de pilotage était nulle. Avant de réaliser leur premier vol motorisé en 1903 les frères Wright avaient progressivement mis au point leur planeur et effectué plus de 700 vols planés en 1902.


Ader

Ader, inventeur

 

Clément Ader était un inventeur imaginatif et fécond : les chenilles de chars, la transmission de son stéréophonique ou « théatrophone », le câble sous-marin, un projet de navion évolué en aéroglisseur, les moteurs en V.

  • Motorisations : malgré la destruction de l'Avion III et bien que le gouvernement tourne ses budgets vers le dirigeable du colonel Renard, Ader n'abandonne pas tout de suite son projet. Il propose par exemple son moteur à vapeur ultra léger au colonel Renard. Très vite, il se tourne vers la motorisation à essence, qui lui semble plus prometteuse, et développe un moteur très équilibré qu'il propose là encore pour équiper des dirigeables.
  • Automobile : ayant abandonné définitivement l'aéronautique, il se lance dans le développement de ses propres automobiles, qui remportent quelques prix sportifs.
  • Embarcation légère : de type navion, puis à coussin d'air. Il teste à partir de 1867 et obtient en 1901 le brevet d'une embarcation munie d'ailes rasant la surface de l'eau (précurseur des transports à effet de sol). En 1904 il modifie son invention en rajoutant une injection d'air sous pression sous les ailes, concevant ainsi un des toutes premières sinon la première configuration d'un « navire à coussin d'air » dénommé « canot à patins pneumatiques »17, et décrit par lui-même comme un « bateau glissant sur l'eau »14,18.

Son cerveau bouillonne toujours d'idées ; on a retrouvé des croquis de turbines et de réacteurs dans ses carnets de notes.


Ader visionnaire

 

Ader avait compris le rôle stratégique qu'aurait une aviation militaire. En 1914, il utilisa son influence pour aider à la création d'une aviation militaire. Il envoie de nombreux courriers au ministère de la Guerre, sans qu'on sache si son avis pesa ou non dans les choix stratégiques. On lui doit deux ouvrages sur l'aviation : La Première Étape de l'aviation militaire française et L'Aviation militaire, sans compter les nombreuses inventions hors du champ de l'aéronautique.


Ader, père de l'aviation ?

 

« Un examen des brevets d'aéroplanes de Pénaud (1876) et d'Ader (1890) [...] montrent que le premier est le vrai visionnaire, qui a su voir tout le problème de l'aviation [...] l'autre, l'inventeur typique, restant attaché à des conceptions telles que l'imitation purement physiologique de la nature et non pas son interprétation physique [...] ses idées d'ensemble étaient profondément fausses et ne pouvaient mener à un résultat réel. Dans l'aviation réelle, on ne retrouve rien de son œuvre, alors que les idées de Pénaud dominent encore, après presque un siècle. » — Charles Dollfus19.

« Ce qui caractérise son œuvre, c'est un isolement complet [...] Ader n'a pas fait école et aucun de ceux qui depuis vingt ans ont travaillé au développement de l'aviation ne se réclame de lui. Son œuvre, très remarquable, n'a donc été qu'une tentative complètement isolée et sans aucune influence sur ce qui a suivi. » — Lieutenant-colonel Paul Renard20.


Fin de vie

 

Ader termine sa vie près de Toulouse, à Beaumont sur Lèze (Château de Ribonnet) dans ses vignes. De temps à autre, Panhard et Levassor lui demandent de tester leurs derniers modèles.

Il meurt à 83 ans le 3 mars 1925 à Toulouse après une reconnaissance nationale tardive. Seul a survécu l'avion III. L'appareil est exposé à Paris au Musée des arts et métiers, ainsi que le moteur à vapeur. On doit au grand photographe Nadar de belles photos des ateliers d'Ader où le connaisseur pourra voir, outre l'Éole, des éléments du planeur et du Zéphyr.


La renommée d'Ader

 

En France, sa renommée s'explique en partie parce qu'il est français[non neutre] et parce que sa tentative de vol motorisé est antérieure à celles de Santos-Dumont, Langley ou des frères Wright. L'allure extraordinaire de ses avions en forme de chauve-souris est sans doute pour beaucoup dans la légende[réf. nécessaire]. Ader est célèbre pour ce qu'il a le moins bien réussi (ses avions), et moins connu pour le reste[non neutre] : ses moteurs à vapeur et à essence, et surtout ses réalisations de téléphonie qui ont fait sa fortune, notamment l'invention du combiné téléphonique.

Ader aurait dérivé le mot « avion » du terme « aviation » utilisé pour la première fois par le journaliste Gabriel de La Landelle en 186321 (« avis » signifiant « oiseau » en latin).

 


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25 avril 2012 3 25 /04 /avril /2012 01:13

Marine One

 

 

 


Marine One quittant la pelouse Sud de la Maison Blanche.

 

 

 

Marine One quittant la pelouse Sud en mars 2007 pour la base aérienne d'Andrews. On aperçoit le bureau ovale derrière.

 

 

 

Le Président George W. Bush survolant depuis Marine One les dommages causés à Enterprise en Alabama par les tornades de février-mars 2007.

 

 

 

Le Président Ronald Reagan et la First Lady Nancy Reagan à bord de Marine One en 1987.

 

 

 

George W. Bush quittant le Capitole après l'investiture de Barack Obama le 20 janvier 2009. N'étant plus président depuis quelques minutes, l'hélicoptère portera curieusement le code d'Executive One.

 

 

 

L'ancien président George W. Bush survolant le Capitole pour la base aérienne d'Andrews, le 20 janvier 2009.

 

 

 

Le président Obama et sa famille embarquant dans Marine One après un week-end à Chicago.

 

 

 

 

 

 

Marine One est l'indicatif d'appel pour tout aéronef du Corps des Marines qui transporte le président des États-Unis. Il s'agit habituellement d'un hélicoptère opéré par le Marine Helicopter Squadron One (HMX-1), l'escadron des Marines en charge du transport du président, du vice-président, des secrétaires à la Défense et à la Marine, des membres du cabinet présidentiel ou des personnalités étrangères. L'hélicoptère est soit un grand Sikorsky S-61 ou un plus récent et plus petit Sikorsky S-70. Les deux devaient être remplacés par le VH-71 Kestrel, un dérivé de l'AgustaWestland EH101, un nouvel hélicoptère spécialement conçu pour l'usage présidentiel. Mais devant la dérive des coûts, le programme a été annulé en avril 2009. Même si Marine One se réfère au seul aéronef du Corps des Marines à bord duquel se trouve le président des États-Unis, ce terme est désormais communément employé pour désigner les hélicoptères de la flotte présidentielle opérés par le HMX-1.

L'aéronef transportant le vice-président des États-Unis est désigné par l'indicatif Marine Two.







Histoire

 


La première utilisation d'un hélicoptère pour un transport présidentiel date de 1957, quand Dwight D. Eisenhower1 voyagea à bord d'un H-13 Sioux. Le président cherchait alors un moyen rapide pour aller et repartir de sa résidence d'été sur l'île Aquidneck dans l'État du Rhode Island. Il devait alors pour revenir à la Maison Blanche, prendre le ferry pendant une heure puis Air Force One pour un vol de 45 min jusqu'à la base aérienne d'Andrews pour enfin rejoindre la Maison Blanche en 30 min par convoi automobile2. Enseinhower demanda donc à son équipe un mode de transport alternatif. Un UH34 Sioux des Marines fut donc stationné à la base aéronavale de Quonset Point2, non loin d'Aquidnek Island. Il put amener le président à Air Force One en moins de 7 minutes. Ce premier aéronef manquait de confort et sans comparaison avec ses modernes successeurs équipés eux d'air climatisé et de toilettes. Peu de temps après, le conseiller naval du président demanda au HMX-1 d'évaluer un atterrissage sur la pelouse sud de la Maison Blanche2. Les essais furent concluants, l'espace de manœuvre largement suffisant et un protocole fut établi2, traçant l'utilisation future de Marine One.

En 1958, le H-13 fut remplacé par le H-34, et en 1961 par le Sea King VH-3A.

Jusqu'en 1976, le Corps des Marines partageait la responsabilité du transport en hélicoptère du président avec l'US Army. Les hélicoptères de l'armée utilisaient alors le code Army One quand le président était à bord.

À partir de 1989, les VH-53D furent remplacés par des VH-60N3.

Leur livrée n'a pas changé, restant dans une couleur vert foncé avec le haut du fuselage blanc. L'inscription "United States of America" court sur la partie arrière. Des deux côtés du fuselage figurent le drapeau américain et le sceau du Président des États-Unis.

 


Opérations actuelles 

 


Marine One est quelquefois préféré à une escorte automobile, qui peut être chère et logistiquement compliquée. L'environnement contrôlé d'un hélicoptère aide aussi grandement à la sécurité. L'escadron assure une disponibilité de transport pour le président 7 jours sur 7, 24 h sur 242.

Plus de 800 Marines travaillent pour les opérations de la Marine One fleet, qui est basée à Quantico en Virginie, non loin de Washington DC, mais qui est plus souvent vue en action sur la pelouse Sud de la Maison Blanche ou à la base aérienne d'Andrews dans le Maryland à 15 km de Washington. À Andrews, elle assure en général la liaison avec Air Force One, l'avion présidentiel qui prend en charge le président pour les longs trajets. Quel que soit le vol du Marine One, il y a toujours au moins un Marine en grand uniforme au sol pour accueillir le président (le plus souvent deux, l'un servant de garde armé). Dans ses derniers jours comme président, alors qu'il atterrissait dans une zone lointaine, près du Grand Canyon, Bill Clinton trouva un Marine attendant sur un rocher, prêt à le saluer4.

Par mesure de sécurité, Marine One vole toujours en groupe avec d'autres hélicoptères identiques, quelquefois jusqu'à cinq. Un hélicoptère transporte le président, tandis que les autres servent de leurre pour un éventuel tireur au sol et transportent des membres du Secret Service et souvent des journalistes. Lors du décollage, ces hélicoptères commencent à se décaler en formation (quelquefois surnommé le « bonneteau présidentiel ») pour garder la localisation du président inconnue donc plus sûre. Marine One est équipé de contremesures anti-missile comme des leurres pour contrer les missiles à détection de chaleur et les paillettes pour contrer les missiles guidés par radar. Pour augmenter la sécurité de Marine One, chaque membre du HMX-1 doit passer un Yankee White, une enquête poussée sur sa personne, avant de pouvoir s'approcher de n'importe quel hélicoptère utilisé pour le transport présidentiel.

Un ou plusieurs Marine One sont présents si nécessaire5 lorsque le président voyage aux États-Unis ou à l'étranger. Ils sont alors convoyés, comme la limousine présidentielle (qui elle l'est systématiquement), à bord d'un des avions de transport militaire qui précèdent Air Force One. Si le président est amené à faire plusieurs déplacements en quelques jours au travers des États-Unis ou à l'étranger, cela peut donc impliquer de pré-positionner à l'avance plusieurs hélicoptères près ou sur les différents aéroports où se posera Air Force One. Cela justifie le nombre élevé d'hélicoptères qu'entretient l'escadron HMX-1 : La flotte actuelle comprend 19 aéronefs - 11 Sikorsky VH-3D Sea King et 8 VH-60N Black Hawks -, le plus vieux ayant transporté des présidents depuis 33 ans1.

À ce jour (février 2009), Marine One a volé dans plus de 32 pays étrangers.

 


Programme avorté du VH-71 Kestrel 

 


Les hélicoptères actuels ont des fuselages vieillissants. Des VH-3D remplacèrent certains VH-3A en 1978, et le reste des VH-3A fut remplacé par des VH-60N à partir de 1989. À cause de l'âge des VH-3D et dans le contexte suivant les attentats du 11 septembre 2001, il fut décidé en 2002 de leur remplacement1 pour pouvoir disposer d'un hélicoptère plus sur et plus puissant.

Le nouvel hélicoptère choisi fut un dérivé de l'AgustaWestland EH101, hélicoptère anglo-italien, mais construit par Lockheed Martin sous la licence US 101, avec pour désignation militaire « VH-71 Kestrel »6. Bien que Lockheed Martin ne fabrique pas d'hélicoptères, il avait été préféré au constructeur historique Sikorsky car son association avec un constructeur européen lui permettait de proposer un modèle à trois moteurs, ce qui était apparu à l'US Navy comme une base nécessaire pour répondre aux nouvelles spécifications du futur hélicoptère1.

Initialement, le début de capacité opérationnelle de ce nouvel hélicoptère était prévu en 2008 avec une pleine capacité opérationnelle de l'ensemble de la flotte au plus tard en 2014.

Le programme prit du retard, les premiers hélicoptères opérationnels n'étant pas attendus avant 2010 mais surtout son coût avait doublé. Estimé à 6,1 milliards de dollars américains quand le contrat fut signé en 2005, il était estimé en mars 2008, pour la flotte des 28 nouveaux hélicoptères, à 11,2 milliards de dollars soit 400 millions de dollars par appareil. C'est, en tenant compte de l'inflation, plus par hélicoptère que le montant payé pour chacun des deux Boeing 747 VC-25A qui servent comme avion présidentiel1.

Selon Jacques S. Gansler, un ancien sous-secrétaire à la Défense en charge des achats, à qui le département américain de la Défense demanda une expertise du projet, ce retard était du en grande partie au fait qu'initialement l'hélicoptère présidentiel devait être dérivé d'un hélicoptère existant mais que les spécifications demandées étaient telles que le projet a dérivé vers la conception d'un nouvel hélicoptère1.

Les spécifications techniques du futur appareil restent largement secrètes mais certaines données sont devenues publiques. Il devait mesurer un peu plus de 18 mètres de long, pouvait embarquer 14 passagers et plusieurs milliers de kilos d'équipement supplémentaire. Il devait pouvoir avoir un plus grand rayon d'action que le modèle actuel (passant de 100 à 350 miles7). Il devait être capable de tromper les systèmes de détection, repousser ou éviter les missiles et résister à certains effets électromagnétiques d'une explosion nucléaire.

Ce qui a été défini comme un « bureau ovale dans le ciel »7 devait être équipé de systèmes de réduction de vibrations et de bruit7. Il disposait de communications et d'un système de vidéo-conférence crypté permettant au président de joindre immédiatement ses conseillers, les responsables militaires ou les dirigeants étrangers. Même si habituellement le président passe relativement peu de temps à bord des hélicoptères présidentiels, il devait pouvoir en cas de crise, y parcourir de plus longues distances et pouvoir y être renseigné et donner ses ordres comme dans le bureau ovale, jusqu'à celui de la frappe nucléaire.

Pour pouvoir disposer plus rapidement des hélicoptères, la Maison Blanche aurait supprimé certaines spécifications demandées pour les cinq premiers modèles à être livrés en 2010. Les 23 suivants, plus sophistiqués, n'étant alors pas attendus avant au mieux 2015. Devant cette dérive des coûts et des délais, le département de la Défense a stoppé le programme fin 2008 pour les hélicoptères suivants en attente d'une décision du nouveau président1. Suite à la controverse naissante en période de récession économique, le président Barack Obama annonça en février 2009 qu'il avait donné instruction au secrétaire à la Défense Robert Gates de faire un point sur la situation8.

Le 6 avril 2009, Gates annonça la fin du financement du VH-719 alors que ce programme avait déjà couté 3 milliards de dollars américains.

Les neuf appareils en cours de construction et leurs pièces détachés ont finalement été rachetés par les Forces canadiennes pour servir de rechange a sa flotte de quatorze CH-149 Cormorant pour 164 millions de dollars10.

 

 

 


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11 avril 2012 3 11 /04 /avril /2012 11:46

Mission Skylab


 

 

 

 

Le dernier lancement de Saturn V emporte la station spatiale Skylab en orbite LEO en lieu et place du troisième étage.

 

 

 

 

En 1968, le programme d’application Apollo fut créé afin d’étudier les missions scientifiques qui pouvaient être réalisés avec le surplus d’équipements du programme Apollo. La plus grande partie des réflexions tournait autour de l’idée d’une station spatiale, qui donna finalement naissance au programme Skylab. Le lancement de Skylab, faisant appel à Saturn INT-21, un lanceur à deux étages dérivés de Saturn V, fut le seul lancement de Saturn V non directement lié au programme Apollo de premier homme sur la Lune.

À l’origine, il était prévu de suivre le concept dit de l’atelier « humide », avec un étage de fusée utilisé pour le lancement en orbite, puis, une fois vide, reconverti en station spatiale par des aménagements réalisés en orbite. Mais ce concept fut abandonné au profit du concept de l’atelier « sec » ; un étage S-IVB du lanceur Saturn 1B transformé au sol en la station spatiale Skylab puis lancé par une Saturn V. Un système de rechange, qui fut construit à partir d’un troisième étage de Saturn V, est aujourd’hui exposé au National Air and Space Museum.

Trois équipages ont occupé Skylab du 25 mai 1973 jusqu’au 8 février 1974. Skylab resta en orbite jusqu'en mai 1979.

On espérait à l’origine que Skylab resterait suffisamment longtemps en orbite pour être visité par la navette spatiale américaine pendant ses tous premiers vols. La navette aurait pu remonter l’orbite de Skylab, et lui permettre d’être utilisée comme une base pour de futures stations spatiales. Cependant, la navette ne vola pas avant 1981 et, rétrospectivement, on a pris conscience que Skylab n’aurait de toute façon pas été d’une grande utilité, n’étant pas conçue pour être réapprovisionnée ou ravitaillée.


Les développements proposés pour l’« après Apollo »


La deuxième campagne de production de Saturn V, qui a été annulée, aurait très certainement utilisé des moteurs F-1A sur le premier étage, fournissant un surplus de poussée substantiel. D’autres changements probables auraient été la suppression des ailettes (qui s’avérèrent apporter peu de bénéfice eu égard à leur poids) ; un premier étage S-IC étiré pour supporter les moteurs F-1A plus puissants; et des moteurs J-2 améliorés pour les étages supérieurs.

 

 



Les moteurs de la fusée exposée au Kennedy Space Center de Floride

 

 

 

 

Un certain nombre d’alternatives de lanceurs Saturn basées sur Saturn V furent proposées, allant de la Saturn INT-20 avec un étage S-IVB et un inter-étage monté directement sur l’étage S-IC, à la Saturn V-23 (L) qui aurait non seulement eu cinq moteurs F-1 sur le premier étage, mais également quatre boosters ajoutés avec chacun deux moteurs F-1, portant le nombre total de moteurs F-1 en fonctionnement au lancement à treize.

La navette spatiale américaine fut initialement conçue comme un système de transport à utiliser de concert avec Saturn V, au point que fut imaginée une « Navette Saturn » qui, utilisant les orbiteurs et réservoirs extérieurs actuels, mais avec ces réservoirs montés sur une version modifié du S-IC et volant sur son dos, aurait été utilisée pour propulser la navette durant les deux premières minutes de vol, après lesquelles le S-IC aurait été largué et serait retourné vers le Centre spatial Kennedy pour réapprovisionnement, et les moteurs principaux de la navette spatiale se seraient mis en marche pour placer l’orbiteur en orbite. La navette devait s’occuper de la logistique de la station spatiale, tandis que Saturn V devait s’occuper du lancement des différents composants. L’absence de la deuxième série de production de Saturn V ruina ce plan et laissa les États-Unis sans lanceur super-lourd. Certains au sein de la communauté spatiale américaine ont fortement regretté cette situation, sachant que la poursuite de la production aurait permis la réalisation de la Station spatiale internationale, en configuration Skylab ou Mir avec les ports d’ancrages russes et américains, avec une poignée seulement de lancements. Certains considèrent également que le concept de « navette Saturn » aurait permis d’éviter les conditions qui ont amené au désastre de Challenger en 1986.

Saturn V aurait été le lanceur des sondes spatiales Voyager vers Mars qui ont été annulées, et aurait du être le lanceur utilisé pour le programme RIFT de test d’étage à propulsion nucléaire et pour le programme NERVA.

 


Les successeurs à Saturn V

 

 

Aux États-Unis, les propositions pour une fusée plus grande que Saturn V étudiées de la fin des années 1950 jusqu’au début des années 1980 ont toutes porté le nom général de Nova. On compte ainsi plus de trente propositions différentes de grande fusée avec ce nom.

Wernher von Braun et d’autres avaient aussi des plans pour une fusée qui aurait eu huit moteur F-1 sur son premier étage lui permettant d’envoyer un vaisseau spatial habité directement vers la Lune. D’autres variantes pour Saturn V suggéraient d’utiliser un Centaur comme étage supérieur ou d’ajouter des boosters d’appoint. Ces améliorations auraient augmenté sa capacité à envoyer de grands vaisseaux inhabités explorer les autres planètes ou des vaisseaux habités vers Mars.

Actuellement, en 2007, la NASA prévoit de construire le lanceur super-lourd Ares V, un dérivé de la navette spatiale. Ares V aura à peu près la même hauteur et la même masse que Saturn V. Ce nouveau lanceur a été baptisé en l’honneur de Saturn V. Il est destiné à être un véhicule inhabité, à forte capacité de lancement, prévu pour les futures missions habitées vers la Lune et éventuellement plus tard vers Mars.

Contrairement à Saturn V qui possède trois étages, Ares V sera à deux étages, avec un étage principal de 10 mètres de diamètre (le même que sur les étages S-IC et S-II) propulsé par de l’hydrogène et de l’oxygène liquide et assisté pendant ses deux premières minutes de vol par une paire de boosters à poudre dérivés de ceux de la navette spatiale américaine, avec cinq segments de poudre au lieu de quatre actuellement. L’étage principal sera équipé de cinq moteurs-fusée RS-68 avec la même disposition que celle utilisée sur les étages S-IC et S-II. À l’origine Ares V devait utiliser cinq moteurs SSME (moteurs principaux de la navette spatiale américaine), mais le basculement vers les RS-68 a été motivé par un aspect coût, et par le fait que ces moteurs ont fonctionné avec succès sur le système de lancement inhabité Delta IV EELV. De plus, les RS-68 sont plus puissants et plus faciles à fabriquer que les SSME.

Les moteurs RS-68, construits par la division Rocketdyne de Pratt & Whitney (auparavant propriété de Boeing et de Rockwell international) sont plus efficaces que les moteurs F-1 de Saturn V. Par contre, les moteurs J-2 utilisés sur le S-II et le S-IVB vont être modifiés et devenir les moteurs améliorés J-2X pour être montés sur l’« étage de départ de la Terre » (Earth Departure Stage - EDS), le deuxième étage d’Ares V dérivé du S-IVB, et sur le second étage de la fusée en proposition Ares 1. L’étage EDS et le deuxième étage d’Ares 1 devraient utiliser un seul moteur J-2X, bien qu’initialement l’EDS ait été prévu avec deux moteurs jusqu’au changement de conception remplaçant les cinq SSME par cinq RS-68.

 


Coût


De 1964 à 1973, un total de 6,5 milliards de dollars a été dépensé pour Saturn V. C’est en 1966 que l’effort financier annuel a été le plus important avec une somme de 1,2 milliard de dollars[9].

Une des principales raisons à l’arrêt du programme Apollo a été son coût. En 1966, la NASA reçut son budget le plus important, 4,5 milliards de dollars, à peu près 0,5 % du PIB des États-Unis à l’époque. La même année, le Département de la Défense des États-Unis recevait 63,5 milliards de dollars.

 

Les différents lancements

 


Numéro de série Mission Date de lancement Commentaires
SA-501
Apollo 4 9 Novembre 1967 Premier vol d’essai
SA-502
Apollo 6 4 avril 1968 Deuxième vol d’essai
SA-503
Apollo 8 21 décembre 1968 Premier vol habité de Saturn V et orbite lunaire
SA-504
Apollo 9 3 mars 1969 Test du LEM en orbite terrestre
SA-505
Apollo 10 18 mai 1969 Test du LEM en orbite lunaire
SA-506
Apollo 11 16 juillet 1969 Premier pas de l’homme sur la Lune
SA-507
Apollo 12 14 novembre 1969 Se pose près de Surveyor 3
SA-508
Apollo 13 11 avril 1970 Mission en échec, équipage récupéré sain et sauf
SA-509
Apollo 14 31 janvier 1971 Se pose près de Fra Mauro
SA-510
Apollo 15 26 juillet 1971 Premier rover lunaire
SA-511
Apollo 16 16 avril 1972 Se pose près de Descartes
SA-512
Apollo 17 6 décembre 1972 Unique lancement nocturne ; dernière mission lunaire Apollo
SA-513
Skylab 1 14 mai 1973 Version à deux étages avec Skylab (Saturn INT-21)
SA-514
Inutilisé Développée mais jamais utilisée pour Apollo18/19
SA-515
Inutilisé Développée comme système de rechange pour le lancement de Skylab


Les Saturn V furent lancées de jour ou de nuit, par plus ou moins beau temps, comme on peut le voir sur ce montage photo

Aujourd'hui


Une Saturn V exposée au centre américain de l’espace et des fusées à Huntsville en Alabama.

 

 

 

 

En 2009, trois Saturn V sont exposées aux États-Unis, toutes à l’horizontale :

  • Au centre spatial Johnson, on peut voir une Saturn V composée du premier étage du SA-514, du second étage du SA-515 et du troisième étage du SA-513
  • Au centre spatial Kennedy, elle est composée du S-IC-T (étage de test) et du second et troisième étage du SA-514
  • Au centre américain de l’espace et des fusées, elle est composée du S-IC-D, S-II-F/D et du S-IVB-D (tous des étages de test non prévus pour un vol réel)

Sur ces trois Saturn V, seule celle du centre spatial Johnson est composée entièrement d’étages prévus pour un lancement réel. Le centre américain de l’espace et des fusées à Huntsville dispose également en exposition d’une réplique à l’échelle de Saturn V érigée à la verticale. Le premier étage du SA-515 se trouve au centre d’assemblage Michoud en Louisiane. Le troisième étage du SA-515 quant à lui fut converti pour servir de rechange pour Skylab. Ce dernier est aujourd’hui visible au musée national américain de l’air et de l’espace.

Une rumeur répandue depuis 1996, prétend que la NASA a perdu ou détruit les plans de Saturn V. En fait, les plans existent toujours au Centre de vol spatial Marshall, conservés sur microfilms.

 

 

 

 

 

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10 avril 2012 2 10 /04 /avril /2012 11:41

Les versions améliorées de Energia ou Saturn V

 

 

 

 

Parmi les projets de fusées qui, si elles avaient vu le jour, auraient dépassé en performance Saturn V , on peut citer les versions évoluées d’Energia qui auraient délivré environ 46 MN et auraient pu envoyer 175 tonnes en orbite LEO dans la configuration « vulkan ».

Les versions améliorées de Saturn V, utilisant notamment les moteurs F-1A, auraient eu 18 % de poussée supplémentaire et une charge utile de 137 t en LEO. La NASA envisageait aussi de nouveaux membres encore plus performants à la famille Saturn, y compris le lanceur Nova, mais ils ne furent jamais produits.

 

La navette spatiale américaine


La navette spatiale américaine génère une poussée maximale de 30,1 MN, et peut injecter 20,7 tonnes de charge utile (en excluant la navette elle-même) en LEO, soit environ le quart de Saturn V. Si on inclut la navette dans la charge utile, on monte à 112 tonnes. Une comparaison équivalente serait la masse orbitale totale du troisième étage S-IVB de Saturn V, qui était de 140 976 kg pour la mission Apollo 15.

 

La fusée européenne Ariane 5


Autre comparaison, Ariane 5 ECA peut envoyer environ 10 tonnes en orbite GTO, et 20 tonnes en LEO.

 

 

Les fusées américaines Delta 4 et Atlas V


La fusée américaine Delta 4 Heavy envoie 13,1 tonnes en orbite de transfert géosynchrone.

Enfin, la fusée Atlas V peut envoyer 25 t en orbite LEO ou 13,6 t en orbite GTO.

 

Limites aux comparaisons, théoriques


Cependant, il faut toujours être prudent dans les comparaisons de performance en termes de poussées. Ces dernières sont en effet théoriques, calculées à partir des caractéristiques du moteur mais jamais réellement mesurées en opération.

De plus, elles ne sont absolument pas constantes au cours du lancement et dépendent fortement de l’altitude.

Enfin, les différentes données disponibles font état de poussées maximales ou, dans certains cas, moyennes, parfois pour une pression atmosphérique du niveau de la mer ou parfois dans des conditions de vide.

 

Logistique industrielle et assemblage


La Saturn V d’Apollo 10 en cours de transfert

 

 

 

 

Après qu’un étage ait été fini, il était transporté par bateau jusqu’au centre spatial Kennedy. Les deux premiers étages étaient si grands qu’ils ne pouvaient être transportés que par barge. Le S-IC construit à la Nouvelle-Orléans descendit le fleuve Mississippi jusqu’au golfe du Mexique. Après avoir fait le tour de la Floride, il était alors transporté par l’Intracoastal Waterway jusqu’au bâtiment d’assemblage vertical (aujourd’hui dit le bâtiment d’assemblage véhicule ou VAB , Vehicle Assembly Building). L’étage S-II, construit en Californie, voyageait par le canal de Panama. Le 3e étage et la case à équipements étaient transportés par les Aero Spacelines Pregnant Guppy et les super Guppys.

À l’arrivée au bâtiment d’assemblage vertical, chaque étage était contrôlé en position horizontale avant d’être basculé à la verticale. La NASA construisit aussi de larges structures cylindriques qui pouvaient être mises à la place des étages si l’un d’entre eux était retardé. Ces structures avaient la même hauteur et la même masse et contenaient les mêmes connexions électriques que les vrais étages.

La fusée assemblée était montée sur sa plateforme de lancement dans le bâtiment d’assemblage vertical, puis la structure complète était déplacée vers le pas de tir à 5 km de là par un engin spécialement conçu pour cela, le transporteur "crawler". Le crawler est un engin gigantesque de 2 700 t monté sur quatre bogies à deux chenilles chacun, qui a été fabriquée par Marion Power Shovel dans l’Ohio. Il est aujourd’hui toujours utilisé par le programme de la navette spatiale américaine. [7]


Séquences de lancement pour les missions lunaires


La fusée Saturn V transporta les astronautes du programme Apollo jusqu’à la Lune. Tous les lancements eurent lieu depuis le complexe de lancement 39 au centre Spatial John F. Kennedy. Après que la fusée avait traversé les rampes de lancement, le contrôle de mission était transféré au centre de contrôle Johnson à Houston au Texas.

Une mission type utilisait la fusée pour un total d’environ vingt minutes. Bien qu’Apollo 6 et Apollo 13 connurent des pannes moteurs, les ordinateurs de bord furent capables de compenser en laissant fonctionner les moteurs restants plus longtemps, et aucun des lancements Apollo ne se termina par une perte de la charge utile.

 

Séquence du S-IC

 


Un nuage de condensation se forme derrière Saturn V pendant la traversée des couches basses et denses de l’atmosphère, mission Apollo 11.

 

 

 

 

Le premier étage fonctionnait pendant 2 minutes et 30 secondes, hissant la fusée à une altitude de 61 km avec une vitesse de 8 600 km/h après avoir brûlé 2 000 t d’ergols.

À 8,9 s avant le lancement, la séquence d’allumage du 1er étage démarrait. Le moteur central s’allumait en premier, suivi par les deux paires de moteurs symétriques avec un décalage de 300 ms pour réduire les efforts mécaniques sur la fusée. Une fois que l’atteinte de la poussée maximale était confirmée par les ordinateurs de bord, la fusée était « relâchée en douceur » en deux étapes : les bras qui maintenaient la fusée se déverrouillaient pour la libérer puis, alors que le lanceur commençait à accélérer verticalement, des fixations métalliques accrochées à travers des fentes dans la fusée se déformaient progressivement jusqu’à relâcher complètement le lanceur[8]. Cette dernière opération durait une demi-seconde. À partir de ce moment, aucun retour en arrière n’était possible ; si un moteur avait un fonctionnement défectueux, la fusée ne pouvait plus être récupérée sur le pas de tir.

Il fallait environ 12 secondes à la fusée pour s’éloigner de la tour de lancement. Une fois qu’elle l’avait dépassée, elle réalisait un mouvement de pivotement pour s’éloigner convenablement de la zone de tir, pour prévenir les cas de vents contraires ou de panne moteur.

À une altitude de 130 mètres, la fusée commençait à prendre du roulis et à basculer pour avoir le bon azimut. Du lancement jusqu’à la seconde 38 après l’allumage du second étage, Saturn V utilisait un programme préenregistré pour la consigne de l’angle d’assiette. La consigne tenait compte des vents dominants généralement mesurés pendant le mois correspondant au lancement.

Par précaution, les quatre moteurs périphériques étaient inclinés vers l’extérieur, de façon à ce que si un moteur vînt à s’arrêter, la poussée des moteurs restants fût dirigée vers le centre de gravité de la fusée. Saturn V accélérait rapidement, atteignant la vitesse de 500 m/s à 2 km d’altitude. La priorité de la phase préliminaire du vol était de prendre de l’altitude, le critère de vitesse venant plus tard.

Après environ 80 secondes, la fusée atteignait le point de pression dynamique maximale, connue sous le nom de Max Q. La pression dynamique sur une fusée est proportionnelle à la densité de l’air autour de la fusée et au carré de la vitesse. Bien que la vitesse de la fusée augmente avec l’altitude, la densité de l’air, elle, décroît.

À 135,5 secondes, le moteur central s’éteignait pour réduire les contraintes structurelles sur la fusée dues à l’accélération. Cette opération était imposée par le fait que la fusée s’allégeait au fur et à mesure de la consommation des ergols. Il n’y avait pas de moyens plus simples d’arriver à ce résultat, étant donné que la poussée du moteur F-1 n’était pas contrôlable. 600 millisecondes après l’extinction du moteur, le premier étage se séparait avec l’aide de huit petits moteurs à poudre. Juste avant que ne soit largué le premier étage, l’équipage subissait sa plus forte accélération, 4 g (soit 39 m/s²). Ceci se passait à une altitude d’environ 62 km.

Après séparation, le premier étage continuait sa trajectoire jusqu’à une altitude de 110 km. En effet, les moteurs périphériques continuaient à fonctionner jusqu’à ce que les capteurs dans les systèmes d’aspirations ne mesurent l’épuisement d’un des deux ergols. Puis le premier étage retombait dans l’océan Atlantique à environ 560 km du pas de tir.

 

Séquence du S-II


Après la séquence de fonctionnement du S-IC, l’étage S-II prenait le relais et, en 6 minutes, propulsait la fusée à une altitude de 185 km et à une vitesse de 24 600 km/h, valeur proche de la vitesse orbitale.

Le second étage suivait une procédure d’allumage en deux temps, qui a varié pendant les différents lancements de Saturn V. Pour les deux premières missions inhabitées de la fusée, le premier temps consistait en l’allumage pendant 4 secondes de huit moteurs d'appoint à poudre, de façon à réaccélérer le lanceur. Puis les cinq moteurs J-2 rentraient en fonctionnement. Pour les sept premières missions Apollo habitées, seuls quatre moteurs d'appoint étaient utilisés. Pour les quatre derniers lancements de Saturn, les quatre moteurs inutilisés furent même retirés.

 

 

 



Séparation d’un inter-étage. Image extraite du film de la NASA de la mission Apollo 6

 

 

 

 

Le deuxième temps de la procédure consistait en la séparation de la jupe inter-étage, environ 30 secondes après le largage du premier étage. Cette manœuvre de séparation demandait une grande précision, car il ne fallait pas que l’inter-étage touche les moteurs, sachant qu’il passait à seulement un mètre d’eux. Au même moment que l’inter-étage se séparait, le système de sauvetage était largué. Ce système était prévu en cas de défaillance de la fusée pendant la phase de lancement.

Environ 38 secondes après l’allumage du second étage, le système de guidage de Saturn V passait d’une consigne préenregistrée pour l’assiette de vol à un système de guidage en boucle, contrôlé par les instruments de la case à équipement, tels qu’accéléromètres et instrument de mesure de l’altitude. Si les ordinateurs de bord emmenaient la fusée hors des limites des trajectoires acceptables, l’équipage pouvait soit annuler la mission soit prendre le contrôle du lanceur en utilisant un des manches rotatifs de pilotage situés dans la capsule.

Environ 90 secondes avant la séparation du deuxième étage, le moteur central s’éteignait pour réduire les oscillations longitudinales connues sous le nom de « effet pogo ». Un système d’élimination de l’effet pogo fut mis en place à partir d’Apollo 14, mais le moteur central était toujours éteint en avance. À peu près au même moment, le débit de LOX diminuait, modifiant le ratio de mélange des deux ergols, et assurant qu’il restait aussi peu d’ergols que possible dans les réservoirs à la fin de la séquence de vol du second étage. Cette opération était réalisée pour une certaine valeur de ΔV.

Il y avait cinq capteurs au fond de chaque réservoir du S-II. Une fois que deux d’entre eux étaient découverts, les systèmes de contrôle de Saturn V initiaient la séquence de changement d’étage. Une seconde après l’extinction du deuxième étage, ce dernier se séparait et un dixième de seconde plus tard le troisième étage s’allumait. Des rétrofusées à poudre montées sur l’inter-étage au sommet du deuxième étage se mettaient en marche pour aider le second étage vide à s’éloigner du reste du lanceur. L’étage S-II retombait environ à 4 200 km du site de lancement.

 

Séquence du S-IVB


L’étage S-IVB d’Apollo 7 en vol orbital autour de la Terre. Apollo 7 utilisa un lanceur Saturn IB, et non Saturn V, sachant que l’étage S-IVB était quasiment identique sur ces deux lanceurs

 

 

 

 

Le troisième étage fonctionnait pendant les 2,5 minutes suivantes.

Contrairement à la précédente séparation d’étages, il n’y avait pas d’opération spécifique de séparation pour l’inter-étage. L’inter-étage entre les second et troisième étages restait attaché au second étage (bien qu’il fût construit comme une composante du troisième étage).

10 minutes et 30 secondes après le décollage, Saturn V était à 164 km d’altitude et à 1 700 km de distance au sol du site de lancement. Quelques instants plus tard, après des manœuvres de mise en orbite, le lanceur était sur une orbite terrestre de 180 km sur 165 km. C’était assez bas pour une orbite terrestre et la trajectoire ne serait pas restée stable à cause des frottements avec les hautes couches de l’atmosphère. Pour les deux missions de mise en orbite terrestre, Apollo 9 et Skylab, l’orbite d’injection était plus élevée.

Une fois sur cette orbite dite « parking », le S-IVB et le vaisseau spatial, restés attachés, réalisaient deux tours et demi autour de la Terre pendant que les astronautes examinaient le vaisseau et le reste de la fusée pour s’assurer que tout était en parfait état de marche et préparer le vaisseau pour la manœuvre d’injection « translunaire » (TLI).

La manœuvre TLI intervenait environ 2 heures et demie après le lancement, quand le troisième étage se rallumait pour propulser le vaisseau spatial vers la Lune. Le deuxième fonctionnement du S-IVB durait 6 minutes amenant le vaisseau à une vitesse supérieure à 10 km/s, suffisante pour s’échapper de l’attraction de la Terre.

Quelques heures après la manœuvre TLI, le module de commande et de service Apollo (CSM) se séparait du troisième étage, pivotait de 180 degrés, puis s’arrimait au module lunaire (LEM) qui était situé sous le CSM pendant la phase de lancement. Pour finir, le CSM et le LEM se détachaient du troisième étage.

S’il était resté sur la même trajectoire que le vaisseau Apollo, le troisième étage aurait pu présenter un danger pour la suite de la mission. Pour éviter cela, les ergols restants dans les réservoirs étaient évacués du moteur, ce qui changeait sa trajectoire. À partir d’Apollo 13, les contrôleurs dirigeaient le troisième étage vers la Lune. Des sismographes déposés sur la Lune par de précédentes missions détectaient les impacts, et les données enregistrées ont contribué à étudier la composition intérieure de la Lune. Avant Apollo 13 (sauf Apollo 9 et Apollo 12), les troisièmes étages étaient placés sur une trajectoire passant à proximité de la Lune qui les renvoyaient vers une orbite solaire. Apollo 9 quant à lui fut dirigé directement vers une orbite solaire.

L’étage S-IVB d’Apollo 12 connut un destin tout différent. Le 3 septembre 2002, Bill Yeung découvrit un astéroïde suspect à qui il donna le nom provisoire de J002E3. Il se révéla être en orbite autour de la Terre, et il fut rapidement découvert par analyse spectrale qu’il était couvert d’une peinture blanche de dioxyde de titane, la même que celle utilisée pour Saturn V. Les contrôleurs de mission avaient prévus d’envoyer le S-IVB d’Apollo 12 en orbite solaire mais l’allumage moteur après la séparation du vaisseau Apollo dura trop longtemps et le troisième étage passa trop près de la Lune et finit sur une orbite à peine stable autour de la Terre et de la Lune. On pense qu’en 1971, suite à une série de perturbations gravitationnelles, le S-IVB se plaça sur une orbite solaire puis revint sur une orbite terrestre 31 ans plus tard. En juin 2003, ce troisième étage quitta l’orbite terrestre.

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9 avril 2012 1 09 /04 /avril /2012 11:26

Les différents étages


 

 

 

 

 

Excepté sur un seul de ses vols, la fusée Saturn V a toujours été constituée de trois étages (le S-IC, le S-II et le S-IVB) et d’une case à équipements. Les trois étages utilisaient de l’oxygène liquide (LOX) comme oxydant. Le premier étage utilisait du kérosène (RP-1) comme réducteur tandis que les second et troisième étages utilisaient de l’hydrogène liquide (LH2). Les trois étages étaient également équipés de petits moteurs à poudre dits de « ouillage ». Ces moteurs, qui peuvent donner une petite accélération supplémentaire au lanceur pendant quelques secondes, ont pour fonction d’aider à la séparation des étages pendant le lancement, et d’assurer que les ergols liquides sont bien plaqués au fond des réservoirs pour le bon fonctionnement des pompes aspirantes.

 

 

 

Saturn V
Premier étage - S-IC
Hauteur 42 mètres
Diamètre 10 mètres
Masse au décollage[3] 2286 t
Moteurs 5 F-1
Poussée 33,4 MN
Durée de fonctionnement 150 s
Ergols RP-1 et LOX
Deuxième étage - S-II
Hauteur 24,8 mètres
Diamètre 10 mètres
Masse avec ergols[4]. 464 t
Moteurs 5 J-2
Poussée 5 MN
Durée de fonctionnement 360 s
Ergols LH2 et LOX
Troisième étage - S-IVB
Hauteur 17,9 mètres
Diamètre 6,6 mètres
Masse avec ergols[5]. 114 t
Moteur 1 J-2
Poussée 1 MN
Durée de fonctionnement 165 + 335 s
(2 allumages)
Ergols LH2 et LOX

Étage S-IC

 


L’étage S-IC était construit par la société Boeing au centre d’assemblage Michoud, à la Nouvelle-Orléans, où sont aujourd’hui construits les réservoirs extérieurs de la navette spatiale américaine. Comme pour la plupart des étages d’une fusée spatiale, la presque totalité de la masse de 2 000 tonnes au décollage du S-IC provenait du carburant, en l’occurrence du RP-1 et de l’oxygène liquide.

 

 

 

Le premier étage d’Apollo 8 de Saturn V soulevé dans le Bâtiment d’Assemblage Vertical (VAB) le 1er février 1968.

 

 

 

 

 

Cet étage faisait 42 mètres de haut et 10 mètres de diamètre, et fournissait une poussée de 3 500 tonnes propulsant la fusée pendant les 61 premiers kilomètres d’ascension[6].

Les cinq moteurs F-1 étaient disposés en croix. Le moteur central était fixe, tandis que les quatre extérieurs, assistés de vérins hydrauliques, pouvaient pivoter pour orienter la fusée.

 

 

Étage S-II


Le S-II était construit par North American Aviation à Sea Beach en Californie. Utilisant de l’oxygène et de l’hydrogène liquides, ses cinq moteurs J-2 présentaient une disposition similaire au S-IC. Le deuxième étage accélérait Saturn V à travers les hautes couches de l’atmosphère grâce à une poussée de 5 MN. Complètement chargé, 97 % de la masse de l’étage provenait des ergols[4].

Au lieu d’avoir une structure inter-réservoirs entre les deux réservoirs d’ergols, comme sur le S-IC, le S-II avait une structure à fond commun, le fond du réservoir LH2 étant le sommet du réservoir LOX. Ce fond était constitué de deux feuilles d’aluminium séparées par une structure en nid d’abeilles en phénol. Elle devait assurer une isolation thermique entre les deux réservoirs, ces derniers ayant une différence de température de 70 °C. L’utilisation de réservoirs à fond commun permit de réduire la masse de l’étage de 3,6 tonnes.

 

Étage S-IVB


L’étage S-IVB était fabriqué par la compagnie Douglas Aircraft à Huntington Beach en Californie. Il avait un moteur J-2 et utilisait les mêmes ergols que le S-II. Le S-IVB avait également une structure à fond commun pour séparer les deux réservoirs. Cet étage était utilisé deux fois au cours d’une mission lunaire, une première fois pour la mise en orbite après l’extinction du deuxième étage, et une deuxième fois pour la manœuvre de l’injection « translunaire » (« Translunar injection » - TLI).

Deux systèmes de propulsion auxiliaires à carburant liquide, montés sur la jupe arrière de l’étage, étaient utilisés pour le contrôle d’altitude pendant la phase de passage en orbite « parking » et pendant les phases translunaires de la mission. Les deux systèmes auxiliaires étaient également utilisés comme moteur de ouillage pour aider à correctement positionner les ergols dans les réservoirs avant l’allumage du moteur pour l’injection translunaire[5].

Le S-IVB était le seul étage de la fusée Saturn V suffisamment petit pour pouvoir être transporté par avion, en l’occurrence le super Guppy.

Mis à part l’adaptateur inter-étages, cet étage est presque identique au second étage de la fusée Saturn 1B.

 


Case à équipement


La case à équipements pour la Saturn V d’Apollo 4

 

 

 

 

La case à équipement, fabriquée par la société IBM, était positionnée en haut du troisième étage. Elle était réalisée au Space System Center à Huntsville. L’ordinateur de bord contrôlait les opérations de la fusée des quelques instants avant le décollage et jusqu’à l'extinction du S-IVB. Il comprenait des systèmes de guidage et de télémétrie. En mesurant l’accélération et l’altitude du lanceur, il pouvait calculer la position et la vitesse de la fusée et corriger les déviations.

 


Sécurité


Dans le cas d’un échec nécessitant la destruction de la fusée, le chef de la sécurité aurait envoyé un signal pour faire détoner les charges explosives placées à l’extérieur de la fusée. Cela aurait créé des incisions dans les réservoirs d’ergols pour permettre au carburant de se disperser rapidement, et de minimiser les mélanges. Après le lancement de la tour de sauvetage, les charges étaient désamorcées.

 


Comparaisons avec d’autres fusées



La fusée soviétique N1


L’équivalent soviétique de Saturn V fut la fusée N1. Saturn V était légèrement plus haute, plus lourde, et bien que moins puissante (34 MN contre 46 MN pour la N1) elle avait une plus grande capacité d’emport que la fusée soviétique grâce à l'utilisation d'hydrogène, plus efficace que le kérosène, dans ses étages supérieurs. La N1 dépassait aussi la fusée américaine pour le diamètre du premier étage.

Quatre tirs d’essai de la N1 furent réalisés. Tous se terminèrent en échec catastrophique dès la première phase du lancement et conduisirent à l’abandon du programme par les Soviétiques.

Le premier étage de la Saturn V utilisait cinq moteurs très puissants tandis que la N1 était équipée d’un assemblage complexe de 30 moteurs plus petits, architecture imposée par le fait que Sergueï Korolev (son concepteur) ne disposait pas à cette époque de moteurs de forte puissance et qu'il se refusait à utiliser ceux que lui proposait son adversaire Valentin Glouchko, plus puissants mais utilisant des ergols hypergoliques toxiques.

Les systèmes informatiques embarqués de la fusée soviétique semblaient également moins performants. Au cours des vols Apollo 6 et Apollo 13, Saturn V fut capable de corriger sa trajectoire de vol malgré des incidents de perte de fonctionnement moteur. Au contraire, même si la N1 disposait également d’un système informatique conçu pour corriger les défauts de fonctionnement des moteurs, ce dernier manquait de fiabilité et ne parvint jamais à sauver un lancement de l’échec, étant même à une occasion à l’origine de l’échec en éteignant de manière impromptue tous les moteurs du premier étage, détruisant le lanceur et le pas de tir par la même occasion.

 

 

 



Les moteurs F-1 du premier étage S-IC dominent leur créateur, Wernher von Braun.

 

 

 

Courbe d’évolution de la poussée du premier étage de Saturn V pendant le lancement d’Apollo 15.

 

 

 

 

Fondamentalement, la principale cause de l’échec du programme N1 semble être le manque d’essais sur le bon fonctionnement simultané des 30 moteurs de l’étage 1, insuffisance de précautions à son tour causée par des financements trop faibles.

 


La fusée russe Energia


La fusée Saturn V avait une poussée maximale d’au moins 34 MN et une capacité d’emport de 118 tonnes sur orbite LEO. La mission SA-510 (Apollo 15) avait au décollage une poussée de 34,8 MN. La mission SA-513 (Skylab) avait une poussée au décollage légèrement supérieure (35,1 MN). Aucun autre lanceur spatial en opération n’a surpassé Saturn V en hauteur, en poids, ou en charge utile. Hormis la fusée N1 dont les quatre lancements furent des échecs, il n’y a que pour la poussée au décollage que Saturn V a été égalée par une autre fusée (la fusée Energia russe qui avait une poussée de 35,1 MN), si on compte les deux vols d’essais d’Energia comme opérationnels.


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8 avril 2012 7 08 /04 /avril /2012 10:34

 

 

Karen Nyberg dans la station spatiale internationale

   Portail de l'astronautique

 

La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau. C. Tsiolkovski

La sonde Cassini se met en orbite autour de Saturne

 

Surveyor 1 launch.jpg

Lancement de la sonde lunaire Surveyor 1 par une fusée Atlas-Centaur (1966)

Apollo Saturn 500F and VAB.jpg


Vue aérienne du VAB au Centre Spatial Kennedy (1966)

STS-125 EVA3a.jpg


Les astronautes John Grunsfeld and Andrew Feustel dans le sas de la navette avant une sortie extra-véhiculaire (2009)


Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Saturn V
La première Saturn V avant le lancement d’Apollo 4

Données générales

Mission Vol habité en LEO et vaisseau lunaire
Date des lancements 1967 à 1973
Nb de lancements 13 (dont 1 pour Skylab)
Pays d’origine États-Unis États-Unis

Caractéristiques techniques

Dimensions

Hauteur 110,6 m
Diamètre 10,1 m
Masse au décollage 3 038 t
Nombre étages 3 (2 pour Skylab)
Puissance et capacité d’emport
Charge utile en LEO 118 t
Charge utile pour la lune 47 t
Poussée au décollage environ 34 MN



Saturn V
est la fusée spatiale qui a été utilisée par la NASA pour les programmes Apollo et Skylab entre 1967 et 1972, en pleine course à l’espace entre Américains et Soviétiques.

Il s’agissait d’un lanceur à plusieurs étages, à ergols liquides, dernier né de la famille de lanceurs Saturn conçue sous la direction de Wernher von Braun au Centre de vol spatial Marshall (MSFC) à Huntsville en Alabama, en collaboration avec les sociétés Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company ou IBM comme principaux entrepreneurs.

Saturn V reste, encore en 2009, le lanceur spatial le plus imposant qui ait été utilisé en opération, que ce soit du point de vue de la hauteur, de la masse au décollage ou de la masse de la charge utile injectée en orbite. Seule la fusée russe Energia, qui ne vola que pour deux missions de test, la dépassa légèrement au niveau de la poussée au décollage.

Saturn V, qui a été conçue pour lancer le vaisseau spatial habité Apollo permettant les premiers pas de l’homme sur la Lune, a continué son service en envoyant en orbite la station spatiale Skylab.

En tout, la NASA lança treize fusées Saturn V, sans avoir à déplorer la moindre perte de charge utile.

Les trois étages qui composaient Saturn V ont été développés par de nombreuses entreprises sous-traitantes sous pilotage de la NASA. Ces sociétés, suite à de multiples fusions et rachats, font aujourd’hui toutes parties du groupe Boeing.

Contexte historique

Au début des années 1960, l’Union soviétique était très en avance sur les États-Unis dans la course à l’espace. En effet, en 1957, les soviétiques lançaient Spoutnik 1, le premier satellite artificiel, et le 12 avril 1961, le Russe Youri Gagarine devenait le premier homme envoyé en orbite autour de la Terre.

Le 25 mai 1961, le président John Fitzgerald Kennedy annonça que les États-Unis se donnaient comme objectif d’envoyer un homme sur la Lune avant la fin de la décennie (« We choose to go to the Moon »). À cette époque, la seule expérience qu’avaient les États-Unis des vols habités se résumait aux 15 minutes de vol suborbital d’Alan Shepard, lors de la mission Mercury-Redstone 3 à bord de la capsule Freedom 7. Aucune fusée d’un seul étage au monde n’aurait pu envoyer une capsule habitée sur la Lune. La fusée Saturn I était en développement, mais n’avait encore jamais décollé, et avec sa petite taille, il aurait fallu plusieurs lancements pour placer en orbite tous les composants d’un module lunaire.

Au début du projet, la NASA étudia trois concepts différents pour la réalisation de la mission lunaire : le concept dit du « rendez-vous en orbite terrestre » (EOR), celui de l’« ascension directe » (ou mode direct), et celui du « rendez-vous en orbite lunaire » (LOR - Lunar orbit rendez-vous). Bien qu'au début la NASA ait écarté l’idée du LOR, considérant qu’un rendez-vous orbital était déjà bien assez compliqué à réaliser en orbite terrestre, c’est finalement ce plan qui fut retenu aux motifs de sa simplicité globale et de la vitesse avec laquelle il pouvait être exécuté, dans l’optique d’atteindre l’objectif fixé par Kennedy[1][2].

Un des avantages notables du « concept LOR » était que, contrairement au concept de l’ascension directe, il ne nécessitait pas l’emploi d’une fusée de taille démesurée, comme l’était le lanceur Nova qui était envisagé à l’époque[1][2].

La réalisation de la mission lunaire LOR nécessitait tout de même le développement d’un lanceur beaucoup plus puissant que ceux disponibles au début des années 1960, comme par exemple le lanceur Saturn I qui était étudié par les équipes de Wernher von Braun.


Le développement de Saturn 5


Saturn V est le dernier né de la famille des lanceurs Saturn, développée au début des années 1960 au Centre de vol spatial Marshall (MSFC).


C-1 à C-4


La fusée C-1, ou Saturn I, était issue de travaux démarrés par les équipes de Wernher von Braun dès avril 1957 pour développer des lanceurs en vue de diverses applications, militaires ou civiles. Ces programmes avaient pour nom « Super Jupiter », puis « Juno » avant d’être rebaptisés « Saturn » par Von Braun en février 1959.

Ensuite vint le projet C-2, qui fut rapidement abandonné au profit de la C-3, qui devait utiliser deux moteurs F-1 pour le premier étage, quatre moteurs J-2 pour le second, et un étage final S-IV utilisant dix moteurs RL-10. Avant que ne soit fait le choix définitif de la stratégie à employer pour exécuter la mission lunaire, la NASA prévit d’utiliser la C-3 comme composante du concept de mission « rendez-vous en orbite terrestre », avec au moins quatre ou cinq lancements pour réaliser une seule mission.

Mais le MSFC prévoyait déjà une fusée encore plus grande, la C-4, qui devait utiliser quatre moteurs F-1 pour le premier étage, un second étage type C-3 élargi et le S-IVB, un étage avec un unique moteur J-2, comme troisième étage. Avec la C-4, seuls deux lancements étaient nécessaires pour réaliser la mission « rendez-vous en orbite terrestre ».


C-5

La fusée Saturn V est sortie du VAB en route vers le pas de tir.



Le 10 janvier 1962, la NASA annonça un programme de construction de la fusée C-5. Celle-ci était prévue avec cinq moteurs F-1 pour le premier étage, cinq moteurs J-2 pour le second et un troisième étage S-IVB. À l’origine, les quatre premiers vols devaient être des essais, les trois premiers pour tester successivement le bon fonctionnement des trois étages, puis le dernier en tant que mission non habitée en orbite lunaire. Un vol habité devait suivre en 1969.

Au milieu de l’année 1962, la NASA décida d’utiliser un plan d’essai « tout en un », avec les trois étages testés en même temps lors du tout premier vol, ce qui devait raccourcir drastiquement le planning d’essai et de développement, et réduire le nombre de fusées nécessaires pour le programme complet de vingt-cinq à quinze. Mais tout dépendait du bon fonctionnement de chacun des trois étages dès le premier lancement.

En 1963, la C-5 fut renommée Saturn V, et la société Rocketdyne produisit les premiers moteurs.

En 1966, le moteur F-1 passa l’inspection de la NASA et obtint le 6 septembre une qualification complète pour des missions habitées.

Le premier lancement de Saturn V eut lieu le 9 novembre 1967 avec à son bord le vaisseau spatial inhabité Apollo 4.

Le premier lancement habité eut lieu en décembre 1968, pour la mission Apollo 8 circumlunaire.


Technologie

Diagramme de Saturn V



Saturn V est, sans aucun doute, une des machines les plus impressionnantes de l’histoire de l’humanité.

Haute de 110,6 mètres et large de 10 mètres, avec une masse totale supérieure à 3 000 tonnes et une capacité de mise en orbite en LEO (Low Earth Orbit) de 118 tonnes, Saturn V surpassait toutes les autres fusées ayant précédemment volé. À titre de comparaison, Saturn V a à peu près la même hauteur que la grande Arche de la Défense à Paris.

Saturn V fut principalement conçu par le Centre de vol spatial Marshall à Huntsville, en Alabama, sans oublier que de nombreux composants majeurs, comme la propulsion, ont été conçus par des sous-traitants.

Les moteurs utilisés par ce lanceur étaient notamment les nouveaux et puissants moteurs F-1 et moteurs J-2. Lorsqu’ils étaient testés, ces moteurs créaient des vibrations dans le sol qui pouvaient être ressenties à 80 kilomètres à la ronde. L'ensemble des stations sismographiques des États-Unis étaient capables de percevoir les vibrations lors du décollage d'une Saturn V.

Les concepteurs décidèrent très tôt d’utiliser pour Saturn V le maximum des technologies déjà éprouvées pour le programme Saturn 1. Ainsi, le troisième étage S-IVB de Saturn V était basé sur le second étage S-IV de Saturn 1. De la même façon, les instruments de bord qui contrôlaient Saturn V partageaient certaines caractéristiques avec ceux de Saturn 1.

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23 août 2011 2 23 /08 /août /2011 10:14

Ligne 140 (Infrabel)

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Ligne 140
Ligne d'Ottignies à Marcinelle (Charleroi)
via Fleurus
Carte de la ligne
Carte de la ligne
Pays Drapeau : Belgique Belgique
Villes desservies Ottignies, Villers-la-Ville, Fleurus, Charleroi
Historique
Mise en service 1855
Concessionnaires Cie du grand central Belge (1855 - 1897)
Etat Belge / Infrabel (groupe SNCB) (à partir de 1897)
Caractéristiques techniques
Longueur 36 km
Vitesse de référence 120 km/h
Écartement Voie normale (1,435 m)
Électrification 3 000 Vcc
Nombre de voies Double voie
Signalisation Latérale SNCB
Trafic
Propriétaire Infrabel
Exploitant(s) SNCB
Trafic Voyageurs (Ottignies - Charleroi)
Fret (Belifret entre Ottignies et Fleurus)
Schéma de la ligne

 

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Schéma de la ligne

BSicon LUECKE.svg L 139 : Wavre, Leuven
BSicon LUECKEq.svgBSicon vSTRg+r.svg L 161 : Bruxelles
BSicon vÜST.svg
BSicon vBHF.svg 0,00 Ottignies
BSicon STRrg.svgBSicon vSTRgr.svg
BSicon STRlf.svgBSicon KRZu.svgBSicon LUECKEq.svg L 161 : Gembloux, Namur
BSicon BHF.svg 2,10 Céroux Mousty
BSicon evSTRa.svg
vxBHF-BHF
3,00 Court Saint Etienne
BSicon exLUECKEq.svgBSicon evSTRgr.svg ex L 141 : Nivelles, Manage
BSicon AKRZu.svg N25
BSicon BHF.svg 7,30 Faux
BSicon HST.svg 8,50 La Roche
BSicon BHF.svg 12,00 Villers la Ville
BSicon eBHF.svg 13,40 Strichon - Mellery
BSicon BHF.svg 15,60 Tilly
BSicon eHST.svg 17,50 Marbisoux
BSicon eBHF.svg 19,00 Marbais
BSicon BHF.svg 21,10 Ligny
BSicon ABZrg.svgBSicon LUECKEq.svg L 147 : Gembloux, Landen
BSicon exLUECKEq.svgBSicon eABZlg.svg ex L 131 : (Bois de) Nivelles
BSicon BHF.svg 24,00 Fleurus
BSicon ABZlf.svgBSicon LUECKEq.svg L 147 : Auvelais
BSicon eHST.svg 26,20 Wangenies
BSicon AKRZu.svg E42 / A15
BSicon eABZrg.svgBSicon exLUECKEq.svg ex L 121 : Lambussart
BSicon AKRZo.svg R3
BSicon eBHF.svg 28,90 Ransart
BSicon exLUECKEq.svgBSicon eABZrf.svg ex L 121 : Luttre
BSicon eHST.svg 31,00 Bois Noël
BSicon exLUECKEq.svgBSicon eKRZu.svgBSicon exLUECKEq.svg ex L 119 : Luttre - Châtelet
BSicon BHF.svg 32,10 Lodelinsart
BSicon exLUECKEq.svgBSicon eABZrf.svg ex L 264 : Jumet Coupe
BSicon eABZlf.svgBSicon exLUECKEq.svg ex L 140A : Châtelet
BSicon AKRZo.svg A54 / E420
BSicon eHST.svg 33,40 La Planche
BSicon AKRZu.svg R9
BSicon eBHF.svg 34,80 Dampremy
BSicon eABZlf.svgBSicon exKDSTr.svg ex L 262 : Verres spéciaux
BSicon ABZq+lxr.svgBSicon STRrf.svg L 260 : Monceau
BSicon STR.svgBSicon STRrg.svgBSicon LUECKEq.svg L 130 : Tamines, Namur
BSicon BHF.svgBSicon vSTRa.svg 35,60 Charleroi Ouest
BSicon STR.svgBSicon vBHF.svg 36,00 Charleroi Sud
BSicon ABZlf.svgBSicon vABZgr-STR.svg L 140/1
BSicon WBRÜCKE.svgBSicon vSTR.svg La Sambre
BSicon STRlf.svgBSicon vABZg+r-STR.svg
BSicon vDST-STR.svg Marcinelle
BSicon vSTR-ABZgl.svgBSicon LUECKEq.svg L 130A : Erquelinnes
BSicon LUECKEq.svgBSicon vSTRegr.svg L 124 : Tamines, Namur
BSicon LUECKE.svg L 112 : Marchienne, La Louvière

 

 

 

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La ligne 140 Ottignies - Fleurus - Charleroi fut établie par la Compagnie du Grand Central Belge, issue de la fusion de plusieurs compagnies privées. Elle suit notamment le cours de la Dyle et de la Thyle.

En trafic voyageur, la ligne est uniquement parcourue par une desserte omnibus. Elle fut toutefois électrifiée en 1986 et s'inscrit dans le corridor fret Nord - Sud Belifret. La vitesse de référence est de 120 km/h.

Historique

  • La ligne est inaugurée en 2 étapes en 1855 . Tout d'abord, dans le prolongement de ce qui est l'actuelle ligne 141, Genappe - Court-Saint-Étienne - Ottignies est inauguré le 19 mai par la "La Société anonyme des chemins de fer belges de la Jonction de l’Est", alors que le tronçon vers Charleroi ouvrira le 20 août. A l'époque, elle permet aux habitants de Nivelles de rejoindre la capitale, la ligne 124 n'existant pas encore.
  • La ligne traversera son premier siècle d'existence comme nombre de lignes de seconde importance, sans toutefois pouvoir parler de ligne secondaire.
  • Suite au plan IC-IR de 1984, la desserte de la ligne est préservée (avec toutefois la fermeture de 6 arrêts sur la section sud, en province de Hainaut), et dans le but de disposer d'un itinéraire reliant Charleroi à Anvers en contournant largement Bruxelles, la ligne sera électrifiée en 1986. Les sections dont l'exploitation avait été ramenée à voie unique sont remise à niveau en double voie, et une courbe sera posée à Charleroi, permettant une desserte directe de la gare de Charleroi sud (jusque là, la gare de Charleroi Ouest - plus proche du centre ville - était utilisée par les voyageurs).
  • En 2001, la SNCB rouvre la section Fleurus - Auvelais dans le cadre du corridor fret Sibelit. Le tronçon Ottignies - Fleurus qui la prolonge est dès lors fort utilisé (uniquement dans le sens nord - sud), au grand dam des riverrains.

 

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La traversée des ruines de Villers la Ville.
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Les ouvrages d'art

La ligne compte peu d'ouvrages d'art.

Elle traverse les ruines de l'Abbaye de Villers-la-Ville

Utilisation

Aujourd'hui, une desserte omnibus existe entre Ottignies et Charleroi, prolongée vers Tamines. Elle est assurée par des automotrice classique de la SNCB. Trois paires de trains de pointe, dont deux vers Bruxelles, renforcent l'offre en heure de pointe.

Dans les années '90, les omnibus étaient systématiquement prolongés au nord vers Louvain-la-Neuve.

Avant l'électrification de 1986, le trafic était assuré par des rames réversibles de voitures M1 tractées par des locomotives diesel des série 60 ou 62.

A l'exception des embranchés de la ligne 260 à Marcinelle, la desserte fret locale est nulle depuis la fermeture de la cour marchandise de Fleurus en 1994.

Par contre, l'inscription dans le flux nord - sud du corridor fret Sibelit (le flux sud - nord transite par Gembloux et les lignes 161 et 144).

L'embranchement vers la ligne 141 et la sucrerie de Genappe fut utilisé jusqu'en 2003. Après la fermeture de la sucrerie en 2004 et vue le mauvais état de la voie (qui avait impliqué un déraillement lors de la dernière saison d'exploitation). Cette ligne sera déferrée, bien que la SNCB conserve l'assiette en réserve.

Projets

Dans le cadre du RER, il est question de prolonger certains des trains entre Bruxelles et Ottignies vers Villers-la-ville. Une alternative existe : une navette Villers la Ville - Wavre donnant correspondance à Ottignies aux trains directs vers Bruxelles. Cette seconde solution est d'autant plus pertinente que les navetteurs ne vont probablement pas utiliser les rames "omnibus" du RER de bout en bout.

 

 

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19 août 2011 5 19 /08 /août /2011 10:05

Pont bow-string

Pont sur la Moselle entre Frouard et Pompey.
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Un pont bow-string est une catégorie de pont munie d'un tablier (tirant) et de poutres latérales (en arc au-dessus du tablier) qui sont encastrés l'un dans l'autre aux extrémités. En travée, le tablier est tenu par des suspentes souvent à la verticale.

Principe mécanique 


Ce type de pont comporte une semelle joignant chacune des extrémités de l'arc, dénommée tirant, qui a pour effet de travailler en traction et de reprendre tous les efforts horizontaux transmis par l'arc, ce qui induit que dans ce type de pont ne sont transmis aux culées que des efforts verticaux.

L'avantage de ce type d'ouvrage réside dans le faible encombrement sous le tablier (voies navigables), mais aussi parce que les efforts d'appuis ne sont que verticaux (pas de poussée horizontale).

Exemple 

 

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Structure de pont bow-string à arc unique central.
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Soit un camion qui traverse le pont :

  1. Le poids du camion crée un effort et donc une flexion du tablier (tirant).
  2. Le tirant ainsi fléchi, provoque une tension dans les suspentes.
  3. Les suspentes reportent les efforts de traction du tablier dans l'arc (poutres latérales)
  4. L'arc est en compression, conséquence des suspentes.
  5. La compression de l'arc agit sur le tablier qui subit donc un effort de traction.
  6. La flexion du tablier est ainsi diminuée par son propre effort dans les suspentes.

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