Le Nord-Aviation N 500 "Cadet".

"" Le travail des français sur le décollage vertical ""


L'histoire : La revue Aviation Magazine n°488 d'avril 1968, texte de Jacques GAMBU.
Condensé du site web : http://www.avionslegendaires.net

Son histoire : Cela a commencé en 1958. Dès cette année, Nord-Aviation entreprit l'étude fondamentale, puis l'application à des maquettes de principe, de la formule de propulsion à hélice carénée.

Travaillant en collaboration avec la société Bertin, dont on connait les activités dans le domaine de la recherche appliquée, une équipe d'ingénieurs de Nord-Aviation développa, défricha et, petit à petit, mis au point un système de propulsion qui devait aboutir à un compromis intéressant entre les exigences particulières du vol de croisière à haute vitesse et les impératifs absolus du décollage vertical.

On sait que ce décollage est grevé d'une somme de sujétions qui en ont retardé, jusqu'ici, l'épanouissement et qui vont de la puissance nécessaire au bruit à supporter, en passant par l'érosion du sol lui-même.

Nord-Aviation proposa une solution intéressante avec son modèle probatoire Nord 500, dont les essais étaient commencer. La firme de Châtillon ayant consenti d’importants sacrifices financiers dans cette affaire, les travaux ayant reçu une aide officielle.

Nord-Aviation a réussi à mettre au point une formule. Cette formule devait être expérimentée, ce qui était très proche, mais surtout suivie de réalisations opérationnelles venant sanctionner les travaux des ingénieurs.

Depuis 1958, une somme de travail a été accumulée. Il convenait donc de lui donner une suite logique permettant à la fois de faire avancer la technologie et d'offrir aussi un matériel évolué.

De la recherche, nous voici amenés à l'application et, de ce fait l'affaire passa des mains de la DRME (Direction des Recherches et des Moyens d'Essais) à la DTCA (Direction Technique des Constructions Aéronautiques). Cela montra qu'un nouveau stade doit être franchi. Le Nord 500, appareil expérimental, devait prouver l'intérêt de la formule. Pour cela, il était nécessaire qu'il vola, ce qui aurait permis de moduler la formule en fonction des exigences d'un appareil opérationnel.

"" Une formule intéressante ""

Avec le Nord 500 et les travaux de Nord-Aviation et de Bertin, nous sommes loin de la simple hélice carénée du genre de celle que l'on trouvait, au fil des années sur l'avion STIPA, le projet Coanda, quelques appareils à décollage vertical genre plate-formes volantes Hiller ou Piasecki (voir le blog sur l'histoire de la jeep volante de Piasecki) et le projet Marvel à propulsion arrière, sans préjuger d'autres exemples oubliés.

L'aérodynamique des rotors carénés est extrêmement complexe et c'est le mérite essentiel de Nord-Aviation et de Bertin d'en avoir cerné puis maîtrisé les problèmes.

Pour comprendre l'intérêt de cette formule, il convient de préciser sa place dans l'ensemble des moyens de propulsion dont dispose la technique aéronautique actuellement.

Si l'on caractérise chaque type de propulseur par sa puissance surfacique, soit par le rapport de la puissance à l'unité de surface du disque d'éjection, on arrive aux chiffres suivants :

Un domaine de l'activité de recherche appliquée de Nord-Aviation toucha à l'avion à décollage vertical à turbo-ventilateur caréné, le Nord 500 effectua son premier vol le 23 juillet 1968.

Source: La revue Aviation Magazine International n°488 d'avril 1968.

Turboréacteur pur : 190 000ch/m², ou 140 000 kW/m². Consommation élevée, mauvais rendement au décollage et à basse vitesse.

Turboréacteur à double flux : 16 500 ch/m² en considérant un taux de dilution moyen de 4/1. Les performances s'améliorent sensiblement, par rapport au réacteur pur.

Turbopropulseur : 136 ch/m². Excellent rendement aux basses vitesses et au décollage (hélice à pas variable). Limitation en vitesse en raison des effets de compressibilité en bout de pales.

Rotor d'hélicoptère : 13,5 ch/m². Meilleur ADAV actuellement en service, mais performances limitées.

On voit, à cet énoncé, qu'il existe une différence de 1 à 11 entre le réacteur pur et celui à double flux, une différence de 1 à 10 entre l'hélicoptère et le turbopropulseur.

Par contre, c'est une différence de 1 à 120 que l'on constate entre le turbopropulseur et le turboréacteur à double flux.

Il existe donc, entre ces deux derniers moyens de propulsion un trou dix fois plus important qu'entre les systèmes du haut et du bas du tableau, pris deux à deux.

C'est dans cet important créneau que vient s'engouffrer le turbo-ventilateur, ou hélice carénée, lequel se présente avec une puissance surfacique moyenne de 1 500 ch/m². Nous voici donc sensiblement à mi-chemin entre le turboréacteur à double flux et le turbopropulseur.

Cette "intrusion" rétablit l'ordre dans la hiérarchie des puissances surfaciques, chacun des moyens proposés étant séparé de ses voisins par un rapport approximatif de 1 à 10. L'ensemble devient cohérent et chaque avionneur peut choisir le moyen de propulsion le plus apte à animer l'appareil qu'il souhaite réaliser.

Dans l'arsenal technique mis à la disposition des ingénieurs, les moyens de propulsion ont tous été étudiés et utilisés pour obtenir le décollage vertical. Citons quelques exemples : turboréacteurs pur : Short SC-1 et Dassault "Mirage V". Turboréacteur à double flux : Hawker Siddeley P-1127 "Harrier", avec poussée vectorielle. Turbopropulseur : LTV C-142A associé à une voilure pivotante, tout comme le Canadair CL-84. Hélicoptère : Les exemples foisonnent.  

Le Short SC.1 avait des turboréacteurs légers Rolls-Royce RB.108 directement inspirés des expériences réalisées avec le "Flying Bedstead". Le SC.1 fut le premier à réaliser la transition entre le décollage vertical et le volhorizontal, en passant par le vol sur place. La disposition de ses moteurs, quatre turboréacteurs pour le décollage vertical et un pour la propulsion, était telle que seul un cinquième de la puissance totale pouvait être utilisé pour le vol horizontal.

Source: La conquête de l'air aux éditions Gründ Parie 1980.

Le Dassault-Breguet Mirage VBA n° BA15 of 3 Wing de la Force Aérienne Belge.

Source: Airshows 85 in Action par le photographe Tiang Sim-Shia éditions Enterprise Aviation 1986. 

Les essais opérationnels du HS-1127 "Harrier" ont prouvé abondamment l'aptitude de l'avion à opérer à partir de clairières. (Doc. HS). Source: Aviation Magazine n°498 de septembre 1968.

Le Ling-Temco-Vought XC-142 A, avion expérimental VTOL à ailes basculantes, développé pour les missions de transport des trois armées (Tri-service) et qui devait être expérimenté à des fins civiles.                 Source: Aviation Magazine n°485 de février 1968.

Source: La revue Aviation Magazine n°513 de mai 1969.

"" Le premier vol ""

Le pilote Armand Jacquet en charge des premiers essais.
Source: Aviation Magazine n°488 d'avril 1968.

Les travaux durèrent deux ans, sous la houlette d'une équipe issue de la Société Française d'Etudes et de Constructions de Matériels Aéronautiques Spéciaux (SFECMAS) et qui avait jadis travaillé sur le jet expérimental Gerfaut.

Le N-500 se présentait sous la forme d'un monoplan à aile haute disposant de deux turbopropulseurs Allison d'origine américaine, à hélices carénées pivotantes sur 90°. Le fuselage de l'avion se limitait au strict minimum, avec notamment un empennage classique de petite taille. Il possédait un train d'atterrissage tricycle fixe. Le pilote prenait place sur un siège éjectable conçu spécifiquement. Si son avionique se limitait à quelques équipements seulement, le N-500 emportait toutefois un radar météorologique Bendix, similaire à ceux alors en dotations sur des appareils comme l'Alouette II. Tout cela donnait au petit banc d'essais volant une allure très inhabituelle. Le SNCAN N-500 réalisa son premier vol le 23 juillet 1968 entre les mains du pilote d'essais Armand Jacquet.

Le prototype n°01 lui est transformé en banc d'endurance afin d'autoriser les vols et d'étendre le domaine progressivement.

Le prototype 02 de l'avion expérimental ADAV Nord-500 a effectué son premier vol le 23 juillet 1968 avec ses premiers décollages verticaux. Le pilote Armand Jacquet a procédé à une première évaluation des réactions de l'appareil. Des entraves lâches limitaient les débattements.                              Source: La revue Aviation Magazine n°496 d'août 1968.

Dès ce premier vol le N-500 "Cadet", entre temps désigné "Cadet" par les équipes du CEV, s'essaya au vol en tant que convertible. Immatriculé F-WOFM, le N-500 avait la fâcheuse tendance à décoller en bais. Cette instabilité naturelle fut compensée par l'ajout de stabilisateurs sur les anneaux de carénage des hélices, mais également au niveau de l'empennage. Tous ces défauts firent que le "Cadet" ne réalisa réellement qu'un seul vol "longue distance" sur 175 km, et ce après avoir décollé comme avion classique. Pour le reste les essais en vol du N-500 se limitèrent à des phases de translations entre le décollage vertical et le vol horizontal.

Au cours de l'été 1969, alors que la France s'était engagée dans un vaste programme de développement des hélicoptères militaires, celui-là même qui devait à terme déboucher sur le SA-330 "Puma" et le SA-341 "Gazelle", le programme fut abandonné.

"" Caractéristiques du Nord-500 ""

Constructeur : Nord Aviation Aerospatiale.

Longueur : 6,58 m.

Envergure : 6,14 m.

Vitesse maximale : 350 km/h.

On voit sur cette photo, le Nord-500 en configuration de décollage vertical, ses turbo-ventilateurs orientés vers le bas.                  Source: La revue Aviation Magazine n°488 d'avril 1968.  

Jean-Marie