Partagez cette histoire Le Republic XF-84H Thunderscreech est largement considéré comme l'avion le plus bruyant jamais construit. Son hélice supersonique générait des bangs soniques continus audibles à plus de 40 kilomètres, provoquant des nausées chez le personnel au sol et, selon certaines sources, faisant perdre connaissance à un homme sur la piste. Il effectua 12 vols d'essai, ne fonctionna jamais correctement et acquit la réputation d'être l'un des pires avions de l'histoire de l'aviation. Il est aussi l'un des plus fascinants.

Pourquoi construire une hélice supersonique ?

Le XF-84H est né d'une question pertinente : un avion turbopropulseur pouvait-il égaler la vitesse des premiers chasseurs à réaction tout en conservant l'excellente maniabilité à basse vitesse et la distance de décollage plus courte des avions à hélice ? Au milieu des années 1950, l'idée n'avait rien d'absurde. Les turbopropulseurs étaient performants, et les opérations sur porte-avions, en particulier, bénéficieraient d'un appareil n'exigeant pas les longues distances de décollage des premiers jets. Republic Aviation, constructeur du légendaire P-47 Thunderbolt et de la famille F-84 Thunderjet, fut chargé de tester le concept. L'entreprise prit un fuselage de F-84F Thunderstreak et l'accoupla à un turbopropulseur Allison XT40-A-1 – essentiellement deux turbines T38 couplées pour produire 5 850 chevaux-vapeur – entraînant une hélice tripale supersonique par l'intermédiaire d'un long arbre d'hélice. L'hélice était l'élément clé. Avec un diamètre de 3,66 mètres, ses extrémités dépassaient Mach 1 en permanence en vol. Il ne s'agissait pas d'un phénomène transitoire à haut régime : l'hélice était conçue pour fonctionner normalement avec des pales supersoniques. L'hypothèse était qu'une hélice supersonique pourrait convertir l'énorme puissance du moteur en une poussée suffisamment efficace pour propulser l'avion à des vitesses quasi transsoniques. Cette hypothèse était erronée.

La chose la plus bruyante sur Terre

Une hélice classique génère du bruit principalement au niveau de l'extrémité de ses pales. Lorsque ces extrémités dépassent la vitesse du son, chaque pale produit un bang supersonique continu à chaque rotation. L'hélice du XF-84H tournait à environ 2 100 tr/min avec ses trois pales, ce qui signifie qu'elle générait environ 6 300 ondes de choc soniques par minute, soit 105 par seconde. Il ne s'agissait pas d'un phénomène sonore ponctuel, mais d'un mur de bang supersonique continu et ininterrompu. Le niveau sonore était extraordinaire. Le personnel au sol de la base aérienne d'Edwards a signalé des nausées, une désorientation et de violents maux de tête lorsqu'il travaillait à proximité de l'avion en fonctionnement. Un témoignage largement relayé décrit un membre d'équipage qui aurait perdu connaissance sous l'effet de la pression acoustique. Le personnel de maintenance affecté au XF-84H aurait demandé sa mutation pour éviter de travailler sur cet appareil. La tour de contrôle de la base aérienne d'Edwards, située à une certaine distance de la piste, s'est plainte du bruit qui perturbait les opérations normales. Il a fallu procéder à la mise en marche et aux essais de l'appareil dans une zone isolée de la base afin de minimiser l'impact sur les autres programmes.

Douze vols vers nulle part

Les problèmes du XF-84H allaient bien au-delà du simple bruit. L'appareil était aérodynamiquement instable. Le couple important de l'hélice engendrait de fortes forces asymétriques que la cellule – initialement conçue pour un moteur à réaction sans couple d'hélice – ne pouvait compenser correctement. Le pilote d'essai Henry " Hank " Beaird effectua 11 des 12 vols d'essai du premier prototype (FS-059). Il décrivit plus tard cet appareil comme l'un des plus difficiles qu'il ait jamais pilotés. L'hélice à rotation unique produisait un couple de lacet et de roulis considérable, que les gouvernes peinaient à maîtriser. Lors de plusieurs vols, l'appareil subit des oscillations de tangage et de lacet incontrôlées, rendant le vol prolongé dangereux. Le moteur était peu fiable – le groupe motopropulseur à turbine couplée T40 avait un bilan de fiabilité médiocre sur de nombreux programmes – et la boîte de vitesses et l'arbre d'hélice étaient sources de problèmes mécaniques constants. Le second prototype (FS-060) n'effectua que quatre vols avant l'abandon du programme. Le pilote d'essai Lin Hendrix aurait déclaré au magazine Republic qu'il ne piloterait plus jamais cet appareil.

Pourquoi cela a échoué

Le concept d'hélice supersonique était fondamentalement erroné. Lorsqu'une pale d'hélice dépasse Mach 1, les ondes de choc qu'elle génère provoquent une augmentation considérable de la traînée et des pertes d'énergie importantes. L'énergie acoustique à elle seule — le bruit qui a rendu l'appareil tristement célèbre — représentait une puissance gaspillée, non convertie en poussée. À des vitesses supersoniques, le rendement de l'hélice chute de façon catastrophique. Le XF-84H n'a jamais approché sa vitesse de conception de Mach 0,9. Lors des essais, il a à peine surpassé les performances d'un F-84F conventionnel équipé d'un réacteur standard, tout en étant plus bruyant, plus dangereux, moins fiable et bien plus difficile à piloter. En 1956, le programme fut abandonné. Un seul prototype a survécu. Le FS-059, qui a passé des années monté sur un mât à l'extérieur de l'aéroport de Meadows Field à Bakersfield, en Californie, est aujourd'hui exposé au Musée national de l'US Air Force sur la base aérienne de Wright-Patterson. Le FS-060 n'a effectué que quelques vols et a été mis au rebut après l'annulation du programme en 1956.

La bonne idée au mauvais moment (ou vice versa)

Le XF-84H est resté dans les mémoires comme un échec, et à juste titre. Mais il a permis de répondre à une question cruciale : des hélices supersoniques peuvent-elles propulser un avion de combat opérationnel ? La réponse – un non catégorique – a mis fin à une impasse technologique et confirmé que l’avenir du vol à grande vitesse appartenait à la propulsion à réaction. Les turbopropulseurs modernes, comme le Dowty R391 du C-130J, fonctionnent bien en dessous de Mach 1 à l’extrémité des pales, précisément parce que les programmes d’essais menés à l’occasion du XF-84H ont démontré les conséquences du franchissement de cette limite. La contribution du « Thunderscreech » à l’aviation a été d’enseigner à tous ce qu’il ne fallait pas faire – et ce, de manière retentissante, rendant la leçon impossible à ignorer. Sources : Musée national de l'USAF, " Le T-Bolt de Republic » Chef du tonnerre" Par Warren Thompson, archives des essais en vol de la base aérienne d'Edwards, documents historiques de l'AIAA sur l'aéroacoustique des hélices »