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North American XB-70 Valkyrie

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Le North American XB-70 Valkyrie est le prototype du bombardier stratégique nucléaire de pénétration B-70 destiné au Strategic Air Command de l’United States Air Force. North American Aviation conçoit le Valkyrie comme un grand avion à six réacteurs, capable d’atteindre des vitesses supérieures à Mach 3 en volant à 21 000 m (70 000 ft).

Grâce à ces performances de vitesse et d’altitude maximales, le B-70 est supposé être quasiment invulnérable vis-à-vis des avions d’interception, la seule véritable parade contre les bombardiers à l’époque. Sa grande vitesse rend l’avion difficile à distinguer sur les écrans des radars et son altitude de vol élevée se situe au-delà des capacités des avions de chasse soviétiques de l’époque. Même en cas de détection, l’appareil ne passera de toute façon qu’un temps très bref dans le volume de détection d’une station radar donnée, ne laissant pas aux contrôleurs de GCI le temps de conduire avec succès une interception au moyen des chasseurs d’alerte.

L’arrivée des premiers missiles surface-air soviétiques à la fin des années 1950 remet en cause la quasi-invulnérabilité du B-70. En réponse, l’USAF lance des missions à basse altitude, où l’horizon radar des centres de contrôle des missiles est limité par le relief local. Dans son rôle, connu comme pénétration, le B-70 offre des performances légèrement meilleures que le B-52 qu’il doit remplacer. Il est, cependant, beaucoup plus cher et a un plus petit rayon d’action. Un certain nombre de missions alternatives sont proposées mais elles ne rencontrent qu’un intérêt limité. Puisque la mission stratégique passe des bombardiers aux missiles balistiques intercontinentaux (ICBM, intercontinental ballistic missiles) à la fin des années 1950, les bombardiers pilotés sont de plus en plus considérés comme anachroniques.

L’USAF cesse finalement de se battre pour sa production et le programme B-70 est annulé en 1961. Le développement devient ensuite un programme de recherche destiné à étudier les effets d’un vol de longue durée à grande vitesse. En tant que tel, deux prototypes sont construits et désignés XB-70A ; ces appareils sont utilisés pour des vols d’essai supersoniques entre 1964 et 1969. En 1966, un prototype s’écrase après une collision en vol avec un chasseur F-104 ; le bombardier Valkyrie restant se trouve au National Museum of the United States Air Force, dans l’Ohio.

Développement

En continuité du projet de bombardier fusée piloté MX-2145 de Boeing, le constructeur s’associe avec la RAND Corporation en janvier 1954 afin d’étudier quelle sorte d’avion serait nécessaire pour larguer les diverses armes nucléaires alors en développement. Bien qu’un long rayon d’action et une charge utile élevée soient des exigences manifestes, ils concluent également qu’après le largage des bombes nucléaires, le bombardier doit être supersonique afin d’échapper au souffle de l’explosion. L’appareil doit, de plus, être suffisamment grand pour emporter un charge de bombes correcte et une quantité de carburant suffisante pour les missions sans ravitaillement entre les États-Unis contigus et l’Union soviétique.

Pendant quelque temps, l’industrie aéronautique étudie la question. Depuis le milieu des années 1940, il y a beaucoup d’intérêt dans l’utilisation d’un avion à propulsion nucléaire dans le rôle de bombardier. Dans un réacteur conventionnel, la puissance est fournie en accélérant l’air, ce qui est obtenu en le chauffant via la combustion de carburant. Dans un moteur nucléaire, la chaleur est fournie par un réacteur, bien qu’une petite quantité de carburant soit emportée pour être utilisée lors des décollages et des passages à grande vitesse. Une alternative consiste à utiliser des carburants hautement énergiques (zip fuels), enrichis au bore, qui améliore la densité d’énergie du carburant d’environ 40 %, et peut être utilisée sur des versions de réacteurs déjà existants. Les carburant hautement énergiques semblent offrir des améliorations de performance suffisantes pour produire un bombardier stratégique pouvant atteindre des vitesses supersoniques.

WS-110A

L’USAF suit de près ces développements et, en 1955, fait paraitre le General Operational Requirement no 38 pour un nouveau bombardier avec la charge et le rayon d’action intercontinental du B-52 et la vitesse maximale de Mach 2 du Convair B-58 Hustler6. Le nouveau bombardier doit entrer en service en 19637. Sont alors étudiés une version nucléaire et une autre conventionnelle. Le bombardier à propulsion nucléaire est placé sous le « Weapon System 125A » et accompagné de la version à réacteurs, « Weapon System 110A ».

Pour le WS-110A, l’Air Research and Development Command (ARDC, commandement aérien de recherche et de développement) de l’USAF, demande un bombardier à carburant chimique avec une vitesse de croisière de Mach 0,9 et la plus grande vitesse possible sur une distance de 1 852 km (1 000 NM), pour le vol dans les environs de la cible. La charge utile doit être de 22 670 kg (50 000 lb) et le rayon d’action, de 7 400 km (400 NM)1. L’Air Force a des exigences similaires en 1955, pour le WS-110L, un système de reconnaissance intercontinental ; mais il est annulé en 1958 en raison d’un meilleur choix9,10,11. En juillet 1955, six sous-traitants sont sélectionnés pour émettre des propositions sur les études du WS-110A8. Boeing et North American Aviation (NAA) soumettent des propositions et, le 8 novembre 1955, reçoivent des contrats pour le développement de Phase 1.

Le tournant

Le bombardier B-70 est une arme obsolète avant même son premier vol : la capacité de l’Armée rouge à détruire des avions stratosphériques à l’aide de missiles sol-air (cause de la destruction de l’U-2 de Gary Powers en 1960) provoqua un changement d’orientation dans le choix des vecteurs stratégiques. Cela favorisa d’une part le développement des ICBM, d’autre part celui d’avions pénétrant l’espace aérien ennemi à basse altitude, sous le faisceau des radars et à l’abri des missiles anti-aériens. En 1962, par décision de Robert McNamara alors Secrétaire de la Défense des États-Unis, le projet d’un bombardier tri-sonique volant à haute altitude est abandonné. Un moment, une version de reconnaissance stratégique/attaque est envisagée avant d’être, à son tour, abandonnée. Elle aurait dû s’appeler RS-70 (RS pour Reconnaissance Strike). Deux exemplaires du XB-70 sont cependant construits dans le cadre d’une collaboration entre l’USAF et la NASA dans un but de recherche. De 1964 à 1969, ils effectuent plus de 120 vols d’essais, atteignant une vitesse de Mach 3,08 et une altitude de 23 000 mètres et défrichant les problématiques liées au développement d’un éventuel avion commercial supersonique.

Prototypes construits

Air Vehicule 1 (AV1)

Le premier exemplaire du XB-70 sort des ateliers de l’Air Force Plant 42 le 11 mai 1964 à Palmdale. Il est recouvert d’une livrée blanche de façon à ne pas absorber le rayonnement thermique du soleil. L’avant de l’avion, devant le cockpit, est peint en noir, afin que les rayons du soleil soient absorbés par la couleur et n’éblouissent pas le pilote et le copilote lors des vols à haute altitude. Il décolle le 21 septembre 1964, piloté par le colonel Joe Cotton. Dès les premiers vols subsoniques la peinture se détache par plaques. Ce problème, assez anecdotique, est rapidement résolu. L’avion atteint Mach 1 le 12 octobre 1964 lors du troisième vol puis Mach 2 le 24 mars 1965 lors du huitième vol. La vitesse des essais augmentant, un autre problème, plus grave, survient : des panneaux en nid d’abeilles se détachent. L’un de ces incidents entraine la perte complète de trois réacteurs par ingestion de débris (l’avion rentrant en catastrophe sur les trois autres moteurs, également endommagés). Finalement l’AV1 atteint mach 3 le 14 octobre 1965 lors de son dix-septième vol. Il est depuis l’avion le plus lourd ayant jamais volé à cette vitesse. Triomphe de courte durée : au bout de deux minutes un volumineux élément d’aile se détache. Cette fois encore l’avion parvient à rentrer. L’USAF préfère dès lors le limiter à mach 2,5, d’autant qu’elle dispose dorénavant de l’AV2.

Le deuxième exemplaire du XB-70 est équipé d’un radôme avant, sans radar, ainsi que d’éléments d’avionique supplémentaires. Ayant bénéficié de l’expérience du premier prototype, certains éléments en acier ont été remplacés par du titane. Il est donc plus léger que l’AV-1 et ne présente plus de perte d’éléments de structure en vol. Il atteint Mach 3,07 et se révèle capable de maintenir cette vitesse pendant une demi-heure.

L’accident de l’AV2


Quelques instants après la collision : le F-104 se désintègre dans une boule de feu tandis que le Valkyrie semble poursuivre son vol malgré la destruction de son empennage.

Le 8 juin 1966, le deuxième prototype du XB-70 quitte la base aérienne d’Edwards afin d’effectuer des mesures de bangs supersoniques pour le compte de la NASA et de la FAA. Au retour, un vol en formation devait permettre à General Electric, fabricant les réacteurs du XB-70, de réaliser des photos publicitaires de l’avion aux côtés d’un F-4B Phantom II, un F-104N Starfighter, un F-5A Freedom Fighter et un T-38 Talon, tous propulsés avec des moteurs de l’entreprise.

Durant ce vol de retour, le F-104N Starfighter, pris dans la turbulence de sillage générée par le XB-70, le percute et détruit son empennage vertical gauche. Le pilote du F-104, Joseph Albert Walker, est instantanément tué. Après seize secondes de vol, le bombardier part en vrille puis s’écrase. Al White, le pilote, s’éjecte à temps mais son copilote Carl Cross ne parvient pas à faire fonctionner sa capsule en raison de la force centrifuge et périt. La perte du second exemplaire, le seul réellement capable d’atteindre mach 3, est un coup dur pour ce programme coûteux. Ce vol en formation n’ayant pas été formellement autorisé par la hiérarchie militaire, plusieurs responsables sont précipitamment et sévèrement sanctionnés. Malgré tout le programme se poursuit et trente vols sont encore effectués avec l’avion restant.

À l’issue du programme, le prototype intact est exposé à l’US Air Force Museum où l’a conduit son dernier vol, en 1969.

Conséquences

Le développement d’un avion commercial supersonique par les États-Unis est abandonné à la même époque, les essais du XB-70 ayant révélé plusieurs problèmes difficilement surmontables, en particulier celui des nuisances liés aux bangs soniques générés par un appareil de grande taille lors de vols transcontinentaux.
Le B-52 que le B-70 aurait dû remplacer se révélera parfaitement adapté à sa nouvelle mission de pénétration à basse altitude et resta le fer de lance du Strategic Air Command jusqu’à l’arrivée du B-1B puis du B-2.
Le programme du bombardier B-70 influença fortement l’Union Soviétique qui décida de concevoir elle aussi un bombardier supersonique mais de moyen rayon d’action : le Sukhoï T-4 (lui aussi abandonné sans avoir pu atteindre mach 3) ; ainsi qu’un chasseur capable d’intercepter un bombardier tri-sonique comme le Valkyrie : le MIG-25 « Foxbat », qui reste l’avion le plus rapide en service.

Caractéristiques (XB-70A)

Caractéristiques générales

Constructeur North American
Rôle Bombardier stratégique Avion de recherche supersonique
Statut Retiré
Premier vol 21 septembre 1964
Date de retrait 4 février 1969
Investissement 1,5 milliard de dollars
Coût unitaire 750 millions de dollars (coût moyen)
Nombre construits 2

Motorisation

Moteur General Electric YJ93-GE-3
Nombre 6
Type Turboréacteur avec postcombustion
Poussée unitaire 84 kN à sec 128 kN avec PC

Dimensions

Envergure 32,0 m
Longueur 57,6 m
Hauteur 9,1 m
Surface alaire 585 m2

Masses

À vide 115 030 kg
Avec armement 242 500 kg
Maximale 246 000 kg

Performances

Vitesse de croisière 3 200 km/h
Vitesse maximale 3 309 km/h (Mach 3,1)
Plafond 23 600 m
Rayon d’action 6 900 km
Équipages : 2
Profil d’aile : hexagonal ; 0.30 Hex racine modifiée, 0.70 Hex extrémité modifiée
Capacité interne en carburant : 136 100 kg ou 177 000 L


sources wikipedia

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