Ekranoplan

Ekranoplan

Aéronef à effet de sol

Le « Monstre de la Caspienne », surnom donné à un ekranoplane circulant au-dessus de la mer Caspienne.

Un aéronef à effet de sol est un aérodyne volant à faible hauteur au-dessus de leau ou de nimporte quelle surface plate, en utilisant leffet de sol. Le terme « ekranoplane  » (en russe : экранопла́н) désigne une lignée de ce type daéronef conçue par les bureaux détudes (OKB) Alexeïev de Nijni Novgorod.

Sommaire

Histoire

Les Ékranoplanes soviétiques sont apparus pendant la guerre froide. Durant cette période, les deux super-puissances, États-Unis et Union soviétique essayaient toutes sortes de technologies. Au début des années 1950, lingénieur soviétique Rotislav Alekseiev imagine un nouveau type dappareil : un bateau capable de voler au ras de leau à grande vitesse. Il demande alors des crédits, qui lui sont accordés par Nikita Khrouchtchev.

Pour concevoir la meilleure forme, lingénieur réalise des centaines de modèles réduits en papier mâché dun mètre pour les tester de manière empirique. Il les lance (à laide dun toboggan) juste au-dessus de leau ; ce fut le plus stable qui fut développé.

Après la construction de divers prototypes, le modèle KM (каспийский монстр), surnommé le Monstre de la Caspienne, est construit en 1966. Lavion fait 100 mètres de long pour 550 tonnes, et est propulsé par 10 moteurs à 3 mètres au-dessus de leau. Il sécrasera en 1980.

En 1972, un nouvel avion est créé, lOrlyonok (Орлёнок signifie « aiglon » en russe). Il fait 58 m de long, et sa masse plus faible que celle du Monstre de la Caspienne (125 tonnes) lui permet de voler jusquà 300 m daltitude. Il est destiné à des missions dassaut. Il fut construit à 4 exemplaires, avec un dernier vol en 1993.

En 1980, le Lun (Лунь signifie « le Busard ») apparaît. Sa mission est de transporter et de lancer des missiles antinavires. Cet appareil de 74 mètres est le seul de son espèce, les restrictions budgétaires subies par larmée soviétique ont mis un coup darrêt au programme.

À la suite de laccident du sous-marin Komsomolets qui fît 42 morts, lURSS commence à construire en 1989 le Spasatel (ou Cпасатель, « le sauveur »). Dune capacité de 500 personnes, il était destiné à être un hôpital volant pour les équipages de sous-marins ou de navires. Mais il ne fut jamais terminé. Contrairement aux modèles précédents, sa carcasse est encore conservée au fond dun hangar.

Autre précurseur : la société RFB (Rhein-Flugzeugbau), soutenue par VFW-Fokker construisit à la fin des années 1960 le X-113, un prototype expérimental davion à effet de sol dessiné par laérodynamicien allemand Alexander Lippisch.

XXIe siècle

En 2003, le constructeur aéronautique américain Boeing présente un nouvel ékranoplane, le Pélican. De même que les Russes étaient motivés par lutilisation militaire des ékranoplanes, larmée américaine se dit intéressée par ce projet pour le transport maritime rapide de matériel militaire lourd sur de grandes distances : Pacifique et Atlantique.

Aérodynamique

Pour voler, ces appareils utilisent leffet de sol qui est un phénomène aérodynamique différent du coussin dair des aéroglisseurs.

  • Effet de sol aérodynamique. À proximité du sol, la déviation du flux dair vers le bas crée une surpression sous laile qui la soulève et augmente la portance. Un ekranoplane est tout simplement un avion, à portance aérodynamique, dont la voilure à faible allongement est spécialement conçue pour voler en effet de sol. Si lavion vole à basse hauteur au-dessus de leau ou du sol, la portance est augmentée par leffet de sol. Si lavion monte, leffet de sol diminue, la portance baisse et ne peut plus compenser le poids ; à moins daugmenter lassiette, ce qui augmente la traînée induite et la consommation de carburant.
  • Effet de sol aérostatique. Les engins à coussin dair (aéroglisseurs, navires à effet de surface) nont pas dailes, et leur portance (aérostatique) vient uniquement dune pression relative positive générée dans une enceinte plus ou moins close par une soufflante motorisée.

Allongement de l'aile

Lékranoplane possède une voilure spécifique. À linverse des autres avions qui ont des ailes à fort allongement (rapport de lenvergure sur la corde moyenne), un ékranoplane peut avoir une aile de faible allongement sans trop augmenter la traînée induite. Grâce à cette faible traînée induite, un ekranoplane peut consommer moins de carburant quun avion à une vitesse similaire.

Stabilité en tangage, maintien de l'altitude

La proximité de la surface rend le pilotage dangereux si lavion est instable en tangage (tendance à cabrer ou à piquer). Un avion à effet de sol présente obligatoirement au minimum deux surfaces portantes nettement différenciées. Il trouve sa stabilité en tangage et sa régulation daltitude de vol dans la différence des pentes de portance (variation de portance avec lincidence) de ces deux surfaces.

  • Laile avant qui porte la majorité du poids est au ras de leau, en effet de sol. Sa pente de portance diminue fortement si lavion monte, par diminution de lallongement effectif.
  • Laile arrière est moins chargée et à plus grand allongement ; elle doit être disposée nettement plus haut, quasiment en dehors de leffet de sol. Sa pente de portance est alors quasi constante, indépendante de laltitude.

Si lavion monte, laile avant perd une partie de sa portance, mais pas laile arrière. Lavion pique un peu du nez, et redescend à son altitude initiale. Si lavion descend, leffet de sol augmente, laile avant porte plus, mais laile arrière ne porte pas plus. Lavion cabre un peu, et reprend son altitude initiale.

Liens externes

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