Le Lockeed SR-71A et la famille Blackbird

 

Sommaire

Conception

Le SR-71 fut conçu comme le successeur du Lockheed U-2 : un appareil d'observation utilisable au dessus de théâtres d'opérations hostiles. Alors que le U-2 ne comptait que sur son altitude pour survivre, l'affaire du crash de Francis Gary Powers suite à un tir de missile SAM avait montré que les menaces avaient évolué et qu'il était nécessaire de réagir.

Tout comme pour le U-2, la conception du SR-71 fut confiée au "Skunks Works", le bureau d'études chargé des projets aéronautiques pour le compte de l'USAF et de la CIA, sous la direction de Clarence “Kelly” Johnson, et la maîtrise d'oeuvre au constructeur Lockheed.

Projet typique de la guerre froide, le SR-71 est le fruit d'un cahier des charges trivial dans son énoncé (mais non dans ses implications) : concevoir un appareil d'observation pouvant aller le plus vite, le plus haut et le plus loin possible, tous les autres aspects étant sacrifiés. C'est ainsi, par exemple, que les facteurs de charges que la cellule du SR-71 était capable de supporter sont demeurés extrêmement faibles.

L'appareil étant principalement destiné à opérer au-dessus de territoires sous contrôle soviétique, ses spécifications devaient lui permettre d'accomplir sa mission en toute sécurité, compte-tenu de la connaissance que l'USAF possédait des moyens de défense ennemis (missiles SAM et chasseurs SU-31, principalement). Cela supposait une vitesse supérieure à Mach 3 et un plafond opérationnel supérieur à 70.000 pieds, ces deux paramètres étant maintenus sur toute la durée de la mission.

Ajourd'hui encore, aucun appareil n'atteint ces performances (du moins officiellement), cela laisse rêveur quant à l'ambition du projet quand on sait que celui-ci démarra à la fin des année 50.

L'existence du SR-71 ne fut officiellement révélée au public que le 28 février 1964, par le président Lyndon B. Johnson.

Développement : hautes vitesses / Chaleur

Le problème majeur des hautes vitesses réside dans la dissipation des hautes températures occasionnées par les frottements aérodynamiques. Le Bell X-1 avait immortalisé l'expression "mur du son" et certains journalistes en extrapolèrent, pour désigner les phénomènes d'échauffements liés aux hautes vitesses, l'expression "mur de la chaleur". Cette expression est toutefois impropre, l'échauffement d'un aéronef, croissant avec le carré de sa vitesse, est théoriquement sans limite et le "mur" ne peut à proprement parler être "passé".

Le domaine des très hautes vitesses n'était pas terra incognita pour l'industrie américaine de l'époque. Le 9 novembre 1961, le X-15, piloté par Bob White avait atteint une vitesse supérieure à mach 6. Néanmoins, cette vitesse n'avait été maintenue que quelques dizaines de secondes. Les solutions technologiques mises en oeuvre n'étaient donc pas directement transposables sur un appareil devant maintenir mach 3+ pendant toute la durée d'une mission d'observation en environnement hostile.

L'expérience du X-15 avait toutefois permis de valider empiriquement (car l'on ne disposait alors pas de souffleries supersoniques) qu'à mach 3, la cellule d'un aéronef était portée à une température comprise entre 350 et 400°C. Aucun des alliages couramment utilisés en aviation (aluminium, duralumin...) ne sont exploitables à ces températures. En effet, la température de fusion de l'aluminium pur se situe à 650 °C et, de fait, il perd ses propiétés de rigidité au-dessus de 130 °C.

Il fut donc décidé que la structure du SR-71 ferait majoritairement appel au titane, métal dont la température de fusion est située à 1660 °C et qui possède un excellent ratio rigidité/légereté. L'idée d'utiliser le titane dans un processus industriel était, à l'époque, extrêmement innovante et tous les procédés de façonnage durent pratiquement être créés pour l'occasion. Conséquence de ces multiples champs d'innovation : la plupart des premiers lots de pièces étaient défectueux et furent refusés. Au final, de multiples alliages à base de titane furent conçus spécifiquement pour le SR-71, le plus employé étant le Beta-120/Ti-13V-11Cr-3A1. Sur cette base, la structure du SR-71 fut donnée pour une température maximale en exploitation de 427 °C.

Le fuselage du SR-71 est en grande partie fait de titane. Cela lui permet de voler à de trés grande vitesse sans atteindre la température de frottement critique, au moment où le fuselage devient « mou » car la température de fusion du titanium est de 1941 K.

Sa propulsion est assurée par deux turbo-réacteurs Pratt et Whitney J 58 de 13.610 kg de poussée alimentés par un carburant spécial (JP-7) et ravitaillé en vol par une version particulière du BOEING KC-135, le KC-135Q. Ces moteurs très particuliers possédaient des systèmes de dérivation entre les différents étages, ce qui les faisaient quasiment fonctionner comme des statoréacteurs aux alentours de Mach 3.

Mise en oeuvre

Le premier vol du A-12, prototype du SR-71, eut lieu le 26 avril 1962. Le pilote de ce premier vol était Louis Schalk qui tint l'air durant 40 minutes.

Le projet étant classifié, l'avion avait été transporté de nuit jusqu'au terrain d'essai choisi : Indian Springs (Nevada) et, pour maximiser la discrétion autour de cet évènement, le vol n'avait pas été annoncé et était donc non-officiel. Le premier vol officiel eut lieu le 30 avril et le mur du son fut passé lors du deuxième vol officiel, le 4 mai.

Engagements

Le SR-71 a été un avion unique dans l'histoire de l'aviation. Sa seule charge utile, en dehors des 2 pilotes, était une caméra ; sa vitesse et son plafond étaient ses seules armes pour échapper à ses poursuivants.

Il a été utilisé durant la guerre froide à des fins de surveillance et d'espionnage photographique. Le détail des missions reste encore un secret militaire.

Le développement par les États-Unis de réseaux de satellites d'observation militaires de plus en plus nombreux et aux images de plus en plus précises a rendu l'avion de moins en moins compétitif. Certains prétendent que le Blackbird a été en fait remplacé par le Northrop B-2 Spirit, dont les performances officielles, subsoniques, relèveraient de la désinformation.

La NASA a ensuite utilisé le SR-71 comme plateforme d'essai ; le dernier vol d'un SR-71 aurait eu lieu en 2001.

Variantes

 

 

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