mercredi 11 avril 2012

Super Guppy aux rayons X

Après avoir vu l'histoire, puis la visite d'un Super-Guppy, il est temps d'entrer dans des détails plus techniques : comment est-il construit et quel est son "squelette" interne. 

La version "simpliste" de construction du Guppy consiste à dire que l'on a pris un Statocruiser avant de reconstruire le haut du fuselage. C'était vrai pour le Pregnant Guppy, qui restait très similaire au Boeing Stratocruiser. Le Super Guppy Turbine représente l'ultime évolution du Guppy, et bénéficie de toute l'expérience accumulée au cours des programmes du Pregnant, Super et Mini- Guppy. Le fuselage surdimensionné n'est que la partie visible de l'iceberg, l'appareil ayant bénéficié de nombreuses modifications et améliorations. 

La base est bien-sûr celle du Boeing Stratocruiser. Cet avion ayant été construit à seulement 56 exemplaires, trouver des appareils d'occasion en bon état était assez difficile. Heureusement pour Aero Spacelines, Boeing avait décliné son appareil en version militaire : les C-97 (version cargo) et KC-97 (version ravitailleur) avaient été construits à 888 exemplaires.

écorché du C-97/KC-97

Ces appareils furent mis en service à une époque où l'US Air Force était en pleine transition avec des appareils plus modernes comme le Douglas Globemaster, qui représentait un grand pas en avant en terme de fiabilité et de capacité d'emport. 

Le MATS (Military Air Transport Service, aujourd'hui devenu l'Air Mobility Command) disposait donc de stocks d'appareils peu utilisés et déjà destinés à la casse. Les cellules de C-97 "Stratofreighter" (74 exemplaires construits) et KC-97 "Stratotanker" (816 exemplaires de construits) étaient donc facilement disponibles sur le marché de l'occasion. 

Cet appareil avait également été modifié avec une voilure renforcée et un radar météo placé dans un radôme sous le nez, il était également certifié pour une masse d'emport plus élevée que la version civile, autant d'éléments qui en faisait une solution préférable au Stratocruiser d'origine.

Comparaison des ailes de C-97 et Super-Guppy

Pour le reste de l'appareil, ASI a développé certaines parties "en interne" mais cherchait dès que cela était possible à réutiliser des éléments existants. C'est ainsi que des appareils aussi divers que le C-130 "Hercule", le P-3 "Orion", Le Lockeed "Electra" et le Boeing 707 ont donné des éléments pour construire le Super-Guppy.

Autre particularité du Super-Guppy : il a été allongé de 2,5m (100 in) par rapport à l'avion d'origine, par adjonction d'un segment prélevé sur un autre C-97.

Comparaison entre B377 et Super-Guppy


Cet équilibre permanent entre récupération et bricolage est resté unique dans l'histoire de l'aviation, donnant naissance à l'un des appareils les plus surprenants à avoir jamais pris l'air : le Super-Guppy Turbine.

Détails de la structure :

Vue en éclaté du Super-Guppy Turbine 201


Légende :
En JAUNE : les parties Boeing d'origine
En VERT : les parties construites ou modifiées par ASI
En BLEU : les parties provenant d'autres appareils

Nez : origine Boeing KC-97 : il s'agit du cockpit d'origine avec de très légères modifications (hublots condamnés et cloisons étanches montées à l'arrière).

Fuselage : partie inférieure d'origine KC-97 mais modifiée par ASI pour obtenir une forme en "V" plutôt que le lobe d'origine et partie supérieure entièrement réalisée par ASI.

Caisson central : Entièrement fabriqué par ASI avec une extension de la voilure permettant d'assembler les ailes avec suffisamment d'espace entre le fuselage et les hélices. Ce caisson contient également le réservoir central de carburant.

Ailes : il s'agit des ailes d'origine du KC-97, version renforcée de celles du B-377. La fixation ne se fait pas comme à l'origine sur le fuselage, mais contre le caisson central fabriqué par ASI. Cela permet d'augmenter l'envergure des ailes, et d'éloigner les hélices du fuselage, tout en générant plus de portance.

Nacelles : la motorisation d’origine avec des moteurs à pistons se révélant insuffisante, ASI décida d'adapter des turbopropulseurs sur ce nouveau modèle de Guppy. Plutôt que de développer un nouveau type de nacelles, il fut décidé d'utiliser une nacelle existante, montée sur Lockeed "Electra" (ou P-3 "Orion" pour la version militaire). Cette nacelle présentait l'avantage d'exister et d'être déjà certifiée. Autre argument de poids en faveur de cette nacelle : avant de produire des "Electra", Lockeed avait réalisé un banc d'essai volant, adaptant la nacelle…sur un C-97. Lockeed avait donc déjà réalisé les calculs structuraux et les plans pour le montage d'une nacelle sur une aile de C-97. ASI n'avait plus qu'à suivre les instructions d'assemblage et de montage à quelques modifications mineures près

Moteurs : Il s'agit de turbines Allison 501-D22-C. D'un poids de 860kg chacune, il s'agit du même modèle que celles montées sur les C-130 Hercules. Modèle fabriqué à plus de 18000 exemplaires ayant accumulé presque 2 millions d'heures de vol, cette turbine présentait une grande fiabilité.

Hélices : de marque Hamilton, il s'agit d'hélices à pas variables utilisés sur les C-130 Hercules, du modèle 54H60.

Train principal : le train principal est le même que le C-97, renforcé par rapport au Stratocruiser. Il a en outre été modifié à de nombreuses reprises au cours du la vie du Super-Guppy pour améliorer sa fiabilité, en montant un système de verrouillage électromagnétique et en modifiant le système de sortie/rentrée du tain par exemple.

Train avant : Il s'agit du train avant d'un Boeing 707 avec le fût monté à l'envers. La raison de cette modification vient du fait que le Guppy ayant tendance à "refuser" le sol, il atterrissait fréquemment sur la roulette avant. Les contraintes étaient de ce fait très élevées sur ce train, la roulette de nez d'origine avait une résistance insuffisante. De plus, le train d'origine étant légèrement plus long à l'avant qu' à l'arrière, l'avion avait un aspect légèrement "cabré" qui ne facilitait pas le chargement. Le train avant du 707 fut adapté à la même longueur que le train principal, ce qui permettait de mettre l'avion "à plat". Suite aux rentrées intempestives de train avant qui immobilisèrent le F-BTGV par deux fois, sa cinématique fut révisée et améliorée.

Pointe arrière : Partie la plus problématique à trouver pour l'assemblage du Guppy, il devait s'agir d'une pointe arrière de Stratocruiser obligatoirement (56 exemplaires construits au total). En effet, les C-97 et KC-97 possédaient tout deux des parties arrières modifiées avec des grandes portes cargo pour le Stratofreighter et une perche de ravitaillement en vol pour le Stratotanker, rendant toute adaptation au Guppy complexe. Le seul appareil possédant un cône arrière avec une structure pleine était le Stratocruiser. 

Dérive et gouvernes : Les gouvernes sont basées sur celles du C-97, avec des extensions, tant au niveau des gouvernes de profondeur que de la dérive horizontal. Ces extensions étaient nécessaires vu le diamètre du fuselage qui "masquait" les gouvernes arrières au vent relatif, diminuant leur efficacité.

Diagramme des dérives d'origine et avec les modifications réalisées par ASI


Cet aperçu de la structure interne de l'avion permet de voir la diversité mais surtout l'ingéniosité des ingénieurs d'ASI pour concevoir un avion hors norme avec un minimum de développement en utilisant au mieux des éléments éprouvés.

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