Durant l'été 1986, le plus grand avion du monde était stationné sur une aire de stationnement à Lakehurst, dans le New Jersey, à un kilomètre et demi du lieu où le Hindenburg avait brûlé. Il mesurait 105 mètres de long. Il s'agissait d'un dirigeable de la Marine américaine auquel étaient fixés quatre hélicoptères.

Le 1er juillet, il s'est soulevé de quelques pieds du sol, a commencé à trembler et s'est désintégré.

Le problème pour lequel il a été conçu

Le Service des forêts des États-Unis avait classé 20 millions d'acres de forêts commerciales comme marginales : trop escarpées, trop isolées, sans routes. L'acheminement du bois impliquait soit la construction d'une route, à environ un million de dollars les six miles, soit son transport par hélicoptère lourd, une solution coûteuse et limitée.

Frank Piasecki avait trouvé la solution, et il la mûrissait depuis longtemps. Il déposa un brevet pour un système de levage combinant ballon et hélicoptère en mars 1958. Le brevet lui fut accordé en novembre 1961. Puis, comme le relate un témoignage récent, le projet resta lettre morte pendant plus de dix ans.

L'idée est élégante sur le papier. Un dirigeable suffisamment grand pour supporter son propre poids, mais pas celui de sa cargaison. Des hélicoptères se chargeraient du transport de la cargaison et assureraient le contrôle qu'un dirigeable ne peut offrir. La portance statique et la portance dynamique agiraient au même point. En théorie, on obtient ainsi un appareil capable de faire du surplace avec 25 tonnes en charge sans nécessiter un moteur suffisamment puissant pour supporter le tout.

Construit avec ce qui traînait autour

Piasecki a remporté le contrat en janvier 1980 en partie grâce au prix et en partie grâce à la rapidité : l'entreprise a déclaré qu'elle pouvait livrer en deux ans là où d'autres en demandaient cinq, et elle a proposé d'utiliser largement le matériel excédentaire du gouvernement pour réduire les coûts.

L'enveloppe était donc un ballon gonflable de type ZPG-2W, utilisé pour la détection aéroportée et la surveillance avancée, et stocké à Lakehurst depuis l'arrêt des opérations de la Marine concernant les aéronefs plus légers que l'air, vers 1961. Les hélicoptères étaient quatre H-34J de surplus de la Marine, des appareils à moteur à pistons déjà hors service depuis longtemps, dont les empennages avaient été retirés. Ils étaient montés deux par côté sur une structure tubulaire en aluminium autour du centre de flottabilité.

Un seul pilote, installé dans le cockpit arrière gauche, pilotait l'ensemble de l'appareil. Les trois autres postes étaient occupés par des mécaniciens de bord. Le tangage et le roulis étaient assurés par le pas collectif différentiel des quatre rotors ; le lacet par l'inclinaison cyclique différentielle ; la poussée par l'inclinaison des disques. L'ensemble était interconnecté mécaniquement. Pas de commandes de vol électriques.

Le train de roulement était composé de quatre bogies à roues jumelées pivotantes. Il n'y avait ni amortisseurs de vibrations, ni freins, ni direction. N'oubliez pas cela.

Les avertissements

Ils ont commencé tôt. Un rapport du Bureau général de la comptabilité (GAO) daté du 2 juin 1981 est l'un des documents les plus cités de l'histoire des marchés publics américains.

Le GAO a consulté quatre associations de l'industrie forestière et trente-deux utilisateurs privés potentiels. Leur évaluation globale du concept a été jugée négative. Onze d'entre eux ont indiqué que les conditions météorologiques et le vent rendraient le projet inutilisable la plupart du temps. Trente-trois ont préféré les systèmes de câbles ou les hélicoptères de transport lourd classiques. Un seul était disposé à contribuer financièrement.

Le GAO a également noté que les administrateurs du contrat de la Marine ont déclaré qu'ils étaient empêchés d'obtenir les données dont ils avaient besoin pour juger de l'adéquation technique et de la sécurité du véhicule en construction, et que le Service des forêts avait autorisé l'entrepreneur à commencer la fabrication en même temps que la conception.

Des responsables de la Marine, de la NASA et de la FAA ont critiqué la qualité de la construction de la structure d'interconnexion. Un ingénieur de la Marine a tenu des propos encore plus directs.

1er juillet 1986

Il effectua son premier vol libre le 26 avril 1986. Le brevet du dirigeable à poussée vectorielle déposé par Piasecki en 1979 fut accordé le 27 mai. Cinq semaines plus tard, le soir du 1er juillet, l'Helistat réussit un essai de vol stationnaire et atterrit.

Une panne de courant a été constatée sur l'hélicoptère numéro trois, l'essai a donc été interrompu et le mât d'amarrage a été demandé. Puis le vent a tourné.

Le récit des événements qui ont suivi, établi par le NTSB, mérite d'être lu tel quel :

“Avant le réamarrage, un changement de vent a provoqué un virage à gauche imprévu que le pilote n'a pu contrôler. Avec un vent arrière, sans freins ni système de direction au sol, une tentative de décollage a été effectuée. Les quatre trains d'atterrissage principaux, dépourvus d'amortisseurs de vibrations, ont commencé à vibrer. Les quatre hélicoptères ont alors réagi à ces vibrations par résonance avec le sol. Au moment où l'hélistat a finalement décollé, les quatre hélicoptères se sont détachés et sont tombés au sol.”

Images de la dernière minute de l'hélistat à Lakehurst.

Lors de la chute, un rotor a percé le ballonnet à gaz. Le pilote, âgé de 58 ans, a été tué. Trois autres membres d'équipage ont été grièvement blessés, un autre légèrement, et un pompier de la base a également été blessé. Frank Piasecki, alors âgé de 66 ans, a assisté à l'incendie.

La perte de puissance sur le cylindre numéro trois a finalement été attribuée à l'absence d'une goupille de liaison de la commande des gaz. La raison de cette absence n'a jamais été déterminée.

Résonance au sol et pourquoi la présence de quatre rotors a aggravé le problème.

La résonance au sol est un véritable cauchemar pour les hélicoptères. Si les pales du rotor se plient de manière inégale autour du disque lorsque l'appareil est en contact avec le sol, la force de déséquilibre qui en résulte peut se combiner à la fréquence de balancement naturelle de l'appareil sur son train d'atterrissage. Chaque cycle alimente le suivant. Une machine peut se désintégrer en quelques secondes.

Les systèmes de défense sont bien connus : des charnières de pales correctement amorties et un train d’atterrissage également correctement amorti. L’Helistat était équipé de quatre rotors reliés par une large structure flexible et de bogies de train d’atterrissage dépourvus de tout amortisseur de vibrations.

Qu’est-ce que la résonance au sol et pourquoi détruit-elle les hélicoptères si rapidement ?.

Après

Le Service des forêts n'a pas retenté l'expérience. Une porte-parole a déclaré à UPI le lendemain que les essais s'étaient déjà prolongés bien au-delà de la durée prévue et que, l'appareil ayant été détruit, il n'était pas prévu de le remettre en service.

La réponse de Piasecki, transmise par une porte-parole de l'entreprise, était presque provocatrice.

Il y a une anecdote curieuse. Cette même année, en 1986, le président Reagan a décerné à Frank Piasecki la Médaille nationale de la technologie.

Le brevet a expiré en 2003. SkyHook International et Boeing ont alors proposé le JHL-40, un avion hybride de transport lourd conçu selon une logique similaire, et étaient prêts à en lancer la construction en 2008 lorsque la crise financière a mis un terme au projet. Depuis, le LMH-1 de Lockheed Martin et l'Airlander de Hybrid Air Vehicles ont maintenu en vie le concept d'avion hybride de transport lourd, sans toutefois que personne n'ait encore trouvé la solution pour le transport lourd auquel l'Helistat était destiné.

La version moderne de cette même idée : des dirigeables hybrides pour le transport de marchandises vers des endroits sans pistes d’atterrissage.

L'Helistat demeure le seul hélistat américain à avoir volé. Son temps de vol total a été de cinq heures. La question de savoir si le concept était judicieux et sa mise en œuvre défaillante, ou si l'échec était inévitable, reste sans réponse pour personne depuis.

Sources : Rapport final d’enquête aéronautique du NTSB NYC86FHD01 ; rapport du Bureau général de la comptabilité des États-Unis MASAD-81-31 (2 juin 1981) ; fiche d’information Heli-Stat du Service forestier des États-Unis ; Piasecki Aircraft Corporation ; Peter Lobner, Modern Airships (Lyncean Group) ; Forest History Society ; UPI, 2 juillet 1986 ; TIME, 14 juillet 1986 ; Wikipédia ; Wikimedia Commons.