En 1960, dans un hangar de l'usine Bell Aircraft de Niagara Falls, dans l'État de New York, Bell dévoila le chasseur monoplace le plus audacieux jamais proposé par un constructeur américain. Il était doté d'un fuselage à nez pointu, de deux nacelles en bout d'aile pouvant pivoter sur 100 degrés et d'un total de huit turboréacteurs — quatre dans les nacelles en bout d'aile, deux dans le fuselage arrière et deux réacteurs de sustentation derrière le cockpit pointant directement vers le bas.

Bell le baptisa D-188A et présenta la version destinée à l'Armée de l'Air sous la désignation XF-109, une appellation que l'armée de l'air ne lui attribua jamais officiellement. Il était conçu pour décoller verticalement depuis n'importe quelle clairière, accélérer jusqu'à Mach 2, intercepter les bombardiers soviétiques, affronter d'autres chasseurs et atterrir à nouveau verticalement. La maquette était terrifiante. Les estimations de performances semblaient irréalisables.

Puis, au printemps 1961, l'armée de l'air annula l'intégralité du programme et le XF-109 ne vola jamais.

Un bombardier-intercepteur qui n'avait pas besoin de piste d'atterrissage

La raison pour laquelle l'US Air Force a formulé cette exigence en 1955 est la plus lucide des analyses de la Guerre froide : si les Soviétiques bombardaient les bases aériennes avancées américaines, les survivants auraient besoin de chasseurs capables de décoller depuis les décombres. Les chasseurs à réaction conventionnels nécessitaient des centaines de mètres de piste dégagée. Un chasseur à décollage et atterrissage vertical (ADAV), capable de décoller verticalement de n'importe quel endroit dégagé – un parking, une route, les ruines d'une base bombardée – permettrait de poursuivre la guerre aérienne, quelle que soit la précision des bombardiers soviétiques.

La proposition de Bell à l'Armée de l'Air et à la Marine était la plus ambitieuse qui ait été faite. Le D-188A était capable de tout faire : décollage vertical, vitesse supersonique, interception, attaque au sol, capacités tous temps et opérations sur piste conventionnelle en cas de besoin. Sa configuration en était le prix.

Pourquoi huit moteurs ?

Les calculs pour les avions à décollage et atterrissage verticaux (VTOL) sont extrêmement complexes. Pour rester en vol stationnaire, un avion doit produire une poussée supérieure à son poids. Un chasseur de 11 340 kg (25 000 livres) nécessite donc environ 11 793 kg (26 000 livres) de poussée verticale. Pour un avion qui doit également voler à Mach 2, les besoins en poussée sont colossaux.

La solution de Bell consistait à répartir la charge. Quatre turboréacteurs General Electric J85, logés dans deux nacelles en bout d'aile, assuraient la poussée verticale et horizontale en fonction de l'angle des nacelles. Deux autres J85, situés à l'arrière du fuselage, évacuaient les gaz par des conduits de queue pour la propulsion horizontale principale. Deux réacteurs de sustentation J85, placés derrière le cockpit et orientés verticalement vers le bas, augmentaient la portance au décollage et à l'atterrissage.

Nombre total de moteurs : huit. Nombre total de pièces mobiles dans le système de propulsion : énorme. Les propres études d'ingénierie de l'armée de l'air ont conclu que la synchronisation de huit moteurs lors des transitions entre le vol vertical et horizontal était un problème de contrôle que personne ne savait résoudre en 1961.

Le problème du jet chaud qui l'a tué

Le problème de fond ne résidait même pas dans les moteurs, mais dans leur impact sur le sol. Chaque J85 générait une poussée verticale suffisante en vol stationnaire pour arracher toute surface non pavée dans un rayon de dix mètres. La température des moteurs dépassait les 700 °C. Les essais au sol menés par Bell ont démontré que le XF-109 ne se limitait pas aux surfaces pavées : il détruisait activement la plupart des surfaces pavées depuis lesquelles il tentait d'opérer.

Ce problème a anéanti tout le concept de chasseurs à réaction à décollage et atterrissage verticaux (ADAV) utilisant une poussée directe vers le bas. Les Britanniques, observant depuis l'autre côté de l'Atlantique, ont opté pour une solution différente : un moteur unique doté de tuyères à poussée vectorielle, une gestion rigoureuse de la zone d'échappement et une charge thermique en vol stationnaire bien moindre. Il en résulta le Hawker P.1127, puis le Harrier – le seul chasseur à réaction ADAV occidental à avoir été mis en service opérationnel, jusqu'à ce que… F-35B arrivé quatre décennies plus tard.

Bell VTOL : L'héritage expérimental

Le Bell XF-109 faisait partie d'une famille plus vaste d'avions VTOL expérimentaux développés par Bell dans les années 1950 et 1960. Cette vidéo examine le Bell Model 65, un autre projet VTOL ambitieux de Bell, et retrace la filiation des idées qui ont mené de ces expériences américaines infructueuses au Harrier britannique — le seul chasseur VTOL à réaction occidental à avoir atteint le service opérationnel avant le F-35B.

Le programme D-188A fut annulé au printemps 1961 sans qu'aucun prototype d'essai en vol n'ait été achevé. Les études d'ingénierie de Bell reconnaissaient elles-mêmes que la synchronisation des huit moteurs lors de la transition verticale-horizontale constituait un problème de contrôle que personne ne savait résoudre à l'époque, et que l'empreinte au sol des gaz d'échappement aurait considérablement limité les options de déploiement.

Quels sont les frais d'annulation ?

Le XF-109 disparut de la circulation en 1961 et ne réapparut jamais. L'Armée de l'Air annula le projet. La Marine s'en était déjà désintéressée. La maquette fut entreposée. Les ingénieurs de Bell qui y avaient consacré cinq ans se dispersèrent vers d'autres projets, plusieurs d'entre eux rejoignant la division hélicoptères de l'entreprise, qui s'attelait à transformer le UH-1 Huey en l'emblématique appareil utilisé pendant la guerre du Vietnam.

Le coût financier de l'annulation fut relativement faible : le programme n'a jamais dépassé le stade de la conception et de la maquette en bois. Le coût le plus important fut la leçon. Le XF-109 représentait l'apogée des ambitions américaines en matière de décollage et d'atterrissage verticaux (ADAV). Après 1961, le Pentagone abandonna en grande partie cette configuration. Les seuls chasseurs ADAV occidentaux à être entrés en service furent le Harrier (à poussée vectorielle) et le F-35B (à turbine et tuyère rotative) — deux solutions reposant sur le constat que le décollage et l'atterrissage vertical à poussée directe était trop contraignant.

Une étrange note de bas de page aux échos modernes

L'héritage le plus singulier du XF-109 réside dans le fait que son idée de conception centrale – des nacelles basculantes pour le décollage et l'atterrissage verticaux – s'est avérée juste, bien que dans un domaine différent. Bell développera ensuite l'avion de recherche à rotors basculants X-22 au milieu des années 1960, puis le XV-15 dans les années 1970, et enfin le V-22 Osprey dans les années 1980. Aucun de ces appareils n'était un chasseur Mach 2. Tous reprenaient les mêmes principes d'ingénierie qui avaient permis la conception du XF-109.

Le programme actuel de la DARPA au Pentagone – le démonstrateur VTOL à grande vitesse X-76 SPRINT – est le digne héritier du projet ambitieux à huit nacelles XF-109, ramené à un nombre de moteurs et une mission plus raisonnables. L'histoire des échecs couronnés de succès dans le domaine des VTOL américains se poursuit sans interruption.

Le XF-109 demeure à jamais ce prototype qui n'a jamais volé, ce chasseur aux promesses mirobolantes et aux résultats décevants, l'illustration la plus frappante d'une époque où l'ambition dépassait systématiquement les capacités. On a vu des avions en papier plus étranges encore datant de la Guerre froide. Mais aucun chasseur n'a été construit en métal de façon aussi surprenante.

Sources : Wikipédia (Bell D-188A) ; Fantastic Plastic Models ; War History Online ; documents d'archives de Bell Aircraft.