Ouverture et chargement (1)

Nous avons vu déjà eu l'occasion de voir combien le système de chargement/déchargement du Guppy est particulier, l'appareil s'ouvrant en deux au niveau du fuselage. Aujourd'hui, nous allons voir plus en détail la procédure d'ouverture de la porte en vue de charger l'appareil.

Comment ouvrir cette porte ?

Cette procédure est complexe et n'est pas sans risques : les accidents d'arrachage de porte sont là pour nous le rappeler. Il faut entre 2h30 et 3 heures pour ouvrir le guppy, le charger et le refermer. Néanmoins un équipage entrainé pouvait réduire ce temps à 1h45 - 2h dans des conditions idéales.

La manœuvre du nez s'exécute toujours sous la responsabilité de l'OMN (officier mécanicien navigant) et par une équipe sol formée à cette opération. Il faut au minimum deux personnes pour réaliser l'ouverture du nez. Il existe une check-list que l'équipage doit remplir pour chaque manœuvre du nez.

La première étape consiste à garer l'avion. Il doit être bien à plat sur un sol suffisamment résistant (un tarmac d'aéroport "standard" étant amplement suffisant). L'emplacement choisi doit être bien plan, sans aspérités ni dénivellations. La zone située en avant de la station de séparation doit être au même niveau que la zone supportant le train principal, ceci afin de ne pas imposer des contraintes trop importantes sur la charnière. La trajectoire du diabolo de manœuvre doit être absolument dégagée pour ne pas induire de déplacement vertical du nez au cours de l'ouverture.

L'ouverture ne peut être effectuée que dans de bonnes conditions climatiques, les limitations au niveau du vent étant les plus contraignantes :

• Absence de rafales de vent
• Vent venant du côté gauche de l'appareil : limité à 48 km/h
• Vent venant du côté droit (et soufflant dans le nez ouvert de l'appareil) : limité à 32 km/h
• Avec le nez ouvert et la barre de tension-remorquage en place : vent limité à 64km/h, quelle que soit sa direction 

Une fois l'avion arrêté, la procédure se déroule comme suit :

• Mettre le circuit hydraulique principal en pression et braquer la direction de roues avant à gauche suivant des repères marqués sur l'amortisseur du train
• S'assurer que les freins sont serrés et les cales en place
• Dépressuriser le circuit hydraulique principal
• Engager le blocage des commandes de vol

 L'avion est à présent immobilisé et ses commandes de vol bloquées, ce qui interdit tout mouvement de ces dernières. On peut à présent attaquer la seconde phase : déconnecter les câbles et commandes qui passent par le plan de séparation.

• Dans la soute inférieure avant : mettre les peignes de maintien des câbles en place et déconnecter tous les câbles. Les peignes permettent d'immobiliser les câbles de commandes de part et d'autres du plan de séparation et donc de maintenir le blocage des commandes. La déconnexion se fait à l'aide d'un tournevis ou à la main pour ouvrir les attaches rapides.

Principe des attaches rapides

• Désaccoupler le conduit pneumatique de conditionnement d'air.
• Débrancher les trois câbles normaux de distribution électrique (blanc, noir, rouge). Pour assurer la continuité électrique même lorsque le nez est ouvert, l'équipage dispose d'une rallonge à mettre à la place.

Les conduites hydrauliques (en haut) et les câbles électriques des principaux bus de l'avion (blanc, noir, rouge)

• Débrancher les 4-câbles radio (HF) près du conduit de conditionnement d'air
• Débrancher les canalisations hydrauliques (les protéger et les arrimer)
• Démonter le carénage du diabolo de manœuvre du nez et du vérin de stabilisation avant droit.

Après cette phase, il est nécessaire de stabiliser l'appareil en vue de son ouverture. Pour assurer ce rôle trois vérins hydrauliques sont disposés sous le fuselage : deux juste en arrière de la zone de séparation et un troisième sous le cône arrière.

Schéma de l'avion ouvert

a : Outrigger (roue de manœuvre)
b et b' : vérins de stabilisation avant
c : vérin de stabilisation arrière
d et d' : trains principaux
e : train avant

• Sortir les vérins de stabilisation avant et arrière; pour cela :
• Dégager le cliquet de blocage de la manivelle de treuil de vérin et sortir ce dernier hydrauliquement de 10 mm environ pour relâcher la tension de l'embase de vérin sur le joint de fuselage.
• En maintenant la tension du câble, enlever la broche supérieure du vérin et descendre les manchons internes et externes à l'aide de la manivelle
• Terminer la sortie des vérins de stabilisation hydrauliquement. Commencer par le vérin arrière et sortir ensuite les vérins avant jusqu'à ce que la semelle des vérins vienne en contact avec le sol.
• Serrer les contre écrous de blocage des trois vérins de stabilisation
• Reculer le chargement si il dépasse de la zone d'ouverture du nez
• Débrancher le câble de maintien du diabolo de manœuvre du nez et le descendre presque jusqu'au sol. Visser le contre écrou jusqu'à sa limite supérieure.
• Orienter le diabolo de telle sorte que le moteur soit placé vers l'arrière puis terminer l'extension hydrauliquement.

La dernière étape consiste à rentrer les broches de verrouillage qui solidarisent l'avant et l'arrière de l'appareil

• Rentrer les broches à verrouillage automatique en respectant l'ordre suivant:
• le groupe supérieur, puis le groupe central et, en dernier, le groupe inférieur.
• La rétraction des broches est confirmée par l'allumage d'un voyant rouge sur le panneau de commande hydraulique, mais il faut continuer la rétraction jusqu'à entendre l'ouverture du clapet de surpression. Ce clapet permet d'éviter une pression trop importante dans le circuit. Il est également utilisé comme indicateur de fin de rétraction des broches. Il est conseillé de finir la rétraction avec la pompe à main, ce qui permet d'entendre le clapet s'ouvrir, ainsi que de sentir le manque de résistance de la pompe à main une fois ce clapet ouvert. 

Broche automatique

• Vérifier le jeu à la partie supérieure du plan de séparation; si un jeu excessif apparait dans la partie supérieure du plan de séparation, le réduire en sortant le vérin de stabilisation arrière et en rentrant les vérins de stabilisation avant ainsi que celui du diabolo de manœuvre. Inverser les opérations si le jeu est trop faible dans la partie haute. (le jeu doit être de l'ordre de 10mm)
• Démonter les six écrous des broches à serrage manuel en commençant par les plus hautes et en descendant des deux côtés alternativement et terminer par la broche inférieure avec précaution en vérifiant que l'écartement est sensiblement égal en haut et en bas du plan de séparation. Corriger l'écartement en cas de besoin. 

Broche manuelle. Située dans les zones accessibles, elles doivent être manœuvrées avec une clef dynamométrique

• Libérer le nez du fuselage en rentrant les broches d'alignement

Broche d'alignement (au nombre de quatre)

 A ce stade, le seul lien mécanique entre le nez et le reste de l'appareil est la charnière : il ne reste plus qu'à ouvrir !

• Mettre en place le bras de commande du diabolo et orienter ce dernier légèrement vers la gauche de façon à ce que l'axe des roues recoupe l'axe de pivotement 

Le bras de commande du diabolo de manœuvre

• Monter l'index de référence de braquage du diabolo.
• Et (enfin !) ouvrir le nez de l'avion en actionnant l'interrupteur de commande du moteur de diabolo, en bout de bras d'orientation. 

La porte ouverte, le Guppy peut avaler son chargement

Une fois le nez ouvert, l'opération de chargement proprement dite pouvait débuter, la suite içi

Super Guppy aux rayons X

Après avoir vu l'histoire, puis la visite d'un Super-Guppy, il est temps d'entrer dans des détails plus techniques : comment est-il construit et quel est son "squelette" interne. 

La version "simpliste" de construction du Guppy consiste à dire que l'on a pris un Statocruiser avant de reconstruire le haut du fuselage. C'était vrai pour le Pregnant Guppy, qui restait très similaire au Boeing Stratocruiser. Le Super Guppy Turbine représente l'ultime évolution du Guppy, et bénéficie de toute l'expérience accumulée au cours des programmes du Pregnant, Super et Mini- Guppy. Le fuselage surdimensionné n'est que la partie visible de l'iceberg, l'appareil ayant bénéficié de nombreuses modifications et améliorations. 

La base est bien-sûr celle du Boeing Stratocruiser. Cet avion ayant été construit à seulement 56 exemplaires, trouver des appareils d'occasion en bon état était assez difficile. Heureusement pour Aero Spacelines, Boeing avait décliné son appareil en version militaire : les C-97 (version cargo) et KC-97 (version ravitailleur) avaient été construits à 888 exemplaires.

écorché du C-97/KC-97

Ces appareils furent mis en service à une époque où l'US Air Force était en pleine transition avec des appareils plus modernes comme le Douglas Globemaster, qui représentait un grand pas en avant en terme de fiabilité et de capacité d'emport. 

Le MATS (Military Air Transport Service, aujourd'hui devenu l'Air Mobility Command) disposait donc de stocks d'appareils peu utilisés et déjà destinés à la casse. Les cellules de C-97 "Stratofreighter" (74 exemplaires construits) et KC-97 "Stratotanker" (816 exemplaires de construits) étaient donc facilement disponibles sur le marché de l'occasion. 

Cet appareil avait également été modifié avec une voilure renforcée et un radar météo placé dans un radôme sous le nez, il était également certifié pour une masse d'emport plus élevée que la version civile, autant d'éléments qui en faisait une solution préférable au Stratocruiser d'origine.

Comparaison des ailes de C-97 et Super-Guppy

Pour le reste de l'appareil, ASI a développé certaines parties "en interne" mais cherchait dès que cela était possible à réutiliser des éléments existants. C'est ainsi que des appareils aussi divers que le C-130 "Hercule", le P-3 "Orion", Le Lockeed "Electra" et le Boeing 707 ont donné des éléments pour construire le Super-Guppy.

Autre particularité du Super-Guppy : il a été allongé de 2,5m (100 in) par rapport à l'avion d'origine, par adjonction d'un segment prélevé sur un autre C-97.

Comparaison entre B377 et Super-Guppy

Cet équilibre permanent entre récupération et bricolage est resté unique dans l'histoire de l'aviation, donnant naissance à l'un des appareils les plus surprenants à avoir jamais pris l'air : le Super-Guppy Turbine.

Détails de la structure :

Vue en éclaté du Super-Guppy Turbine 201

Légende :
En JAUNE : les parties Boeing d'origine
En VERT : les parties construites ou modifiées par ASI
En BLEU : les parties provenant d'autres appareils

Nez : origine Boeing KC-97 : il s'agit du cockpit d'origine avec de très légères modifications (hublots condamnés et cloisons étanches montées à l'arrière).

Fuselage : partie inférieure d'origine KC-97 mais modifiée par ASI pour obtenir une forme en "V" plutôt que le lobe d'origine et partie supérieure entièrement réalisée par ASI.

Caisson central : Entièrement fabriqué par ASI avec une extension de la voilure permettant d'assembler les ailes avec suffisamment d'espace entre le fuselage et les hélices. Ce caisson contient également le réservoir central de carburant.

Ailes : il s'agit des ailes d'origine du KC-97, version renforcée de celles du B-377. La fixation ne se fait pas comme à l'origine sur le fuselage, mais contre le caisson central fabriqué par ASI. Cela permet d'augmenter l'envergure des ailes, et d'éloigner les hélices du fuselage, tout en générant plus de portance.

Nacelles : la motorisation d’origine avec des moteurs à pistons se révélant insuffisante, ASI décida d'adapter des turbopropulseurs sur ce nouveau modèle de Guppy. Plutôt que de développer un nouveau type de nacelles, il fut décidé d'utiliser une nacelle existante, montée sur Lockeed "Electra" (ou P-3 "Orion" pour la version militaire). Cette nacelle présentait l'avantage d'exister et d'être déjà certifiée. Autre argument de poids en faveur de cette nacelle : avant de produire des "Electra", Lockeed avait réalisé un banc d'essai volant, adaptant la nacelle…sur un C-97. Lockeed avait donc déjà réalisé les calculs structuraux et les plans pour le montage d'une nacelle sur une aile de C-97. ASI n'avait plus qu'à suivre les instructions d'assemblage et de montage à quelques modifications mineures près

Moteurs : Il s'agit de turbines Allison 501-D22-C. D'un poids de 860kg chacune, il s'agit du même modèle que celles montées sur les C-130 Hercules. Modèle fabriqué à plus de 18000 exemplaires ayant accumulé presque 2 millions d'heures de vol, cette turbine présentait une grande fiabilité.

Hélices : de marque Hamilton, il s'agit d'hélices à pas variables utilisés sur les C-130 Hercules, du modèle 54H60.

Train principal : le train principal est le même que le C-97, renforcé par rapport au Stratocruiser. Il a en outre été modifié à de nombreuses reprises au cours du la vie du Super-Guppy pour améliorer sa fiabilité, en montant un système de verrouillage électromagnétique et en modifiant le système de sortie/rentrée du tain par exemple.

Train avant : Il s'agit du train avant d'un Boeing 707 avec le fût monté à l'envers. La raison de cette modification vient du fait que le Guppy ayant tendance à "refuser" le sol, il atterrissait fréquemment sur la roulette avant. Les contraintes étaient de ce fait très élevées sur ce train, la roulette de nez d'origine avait une résistance insuffisante. De plus, le train d'origine étant légèrement plus long à l'avant qu' à l'arrière, l'avion avait un aspect légèrement "cabré" qui ne facilitait pas le chargement. Le train avant du 707 fut adapté à la même longueur que le train principal, ce qui permettait de mettre l'avion "à plat". Suite aux rentrées intempestives de train avant qui immobilisèrent le F-BTGV par deux fois, sa cinématique fut révisée et améliorée.

Pointe arrière : Partie la plus problématique à trouver pour l'assemblage du Guppy, il devait s'agir d'une pointe arrière de Stratocruiser obligatoirement (56 exemplaires construits au total). En effet, les C-97 et KC-97 possédaient tout deux des parties arrières modifiées avec des grandes portes cargo pour le Stratofreighter et une perche de ravitaillement en vol pour le Stratotanker, rendant toute adaptation au Guppy complexe. Le seul appareil possédant un cône arrière avec une structure pleine était le Stratocruiser. 

Dérive et gouvernes : Les gouvernes sont basées sur celles du C-97, avec des extensions, tant au niveau des gouvernes de profondeur que de la dérive horizontal. Ces extensions étaient nécessaires vu le diamètre du fuselage qui "masquait" les gouvernes arrières au vent relatif, diminuant leur efficacité.

Diagramme des dérives d'origine et avec les modifications réalisées par ASI

Cet aperçu de la structure interne de l'avion permet de voir la diversité mais surtout l'ingéniosité des ingénieurs d'ASI pour concevoir un avion hors norme avec un minimum de développement en utilisant au mieux des éléments éprouvés.

Visite guidée (6) : La soute inférieure arrière

Après la visite de la soute principale, il est temps de redescendre dans la soute inférieure arrière. Deux panneaux sont aménagés dans le sol et permettent de descendre au niveau inférieur. Ces panneaux sont normalement fermés pendant le vol, et sont utilisés lorsque l'avion est au sol et que le nez est ouvert (chargement et déchargement)

On descend par des marches aménagées sur les lisses de la structure de l'avion. Le passage est très étroit et demande de progresser avec attention pour ne pas s'accrocher sur la structure.

On arrive alors dans un grand espace, qui s'étend de la cloison arrière du réservoir de carburant central jusqu'à l'arrière de l'appareil. Ici pas de protection sur les cloisons, la structure est "nue" ce qui permet d'observer les cadres et les lisses de la structure. 

Le "fond de cale" du Super-Guppy

À l'arrière, on observe les câbles des commandes qui vont aux gouvernes. On observe très nettement le rétrécissement du fuselage à ce niveau, mais la jonction Guppy - Stratocruiser n'est pas visible, le raccord est imperceptible.

Juste devant l'échelle d'accès à la soute, se trouve le vérin de stabilisation arrière. Uilisé en conjonction avec les vérins de la soute avant, il permet d'immobiliser l'arrière de l'appareil pour les opérations de chargement et déchargement du Super-Guppy.

Vue depuis l'arrière du vérin de stabilisation du Guppy

Un peu plus en avant sur la gauche se trouve un panneau de commande fixé au plafond. Ce panneau est en réalité un boîtier mobile qui peut se détacher. Il s'agit du boîtier mobile d'avitaillement, qui se connecte sur l'avion à un emplacement prévu sous l'aile gauche. Il permet de commander les valves de carburant lors des opérations d'avitaillement en carburant. 

Le boitier d'avitaillement mobile

En continuant vers l'arrière, on arrive au niveau de la cloison arrière du réservoir de carburant central. On peut y observer de nombreux équipements :

cloison arrière du réservoir de carburant central

1) boîtier de renvois des gouvernes 

Directement connecté au volant du commandant et du pilote, il s'agit d'un tambour de renvoi qui est ensuite relié aux gouvernes aux extrémités des ailes.

2) boîtier de renvoi du trim

Commandé par deux grands volants situés de part et d'autre du piédestal avant dans le cockpit, il permet de commander les tabs d'équilibrage situés au bout des ailes

3) barre de commande des volets

Cette barre commande la sortie des volets (ou flaps) via un système de renvoi et de vis sans fin situé dans les ailes.

4) moteur principal flaps

Ce moteur à courant continu permet d'actionner la barre de commande, et donc de sortir ou de rentrer les volets.

5) moteur de secours des flaps

En cas de panne, ce deuxième moteur peut prendre le relais pour sortir ou rentrer les flaps. On notera que ce moteur est détachable via des vis papillon "quart de tour", ce qui permet soit de connecter une manivelle de secours pour sortir les volets à la main, soit de connecter le moteur sur le mécanisme de sortie du train d'atterrissage en cas de défaillance de ce dernier.

6) mécanisme de détection de position et de fin de course des flaps

Ce boîtier compte les tours effectués par la barre de commande du côté droit de l'avion, ce qui permet de donner au pilote la position des volets à l'aide d'un indicateur sur la planche de bord.

7) mécanisme de sortie d'urgence du train principal gauche

Il s'agit d'un système de sortie/remontée du tain d'atterrissage, qui peut se faire soit avec le moteur de secours de sortie des volets, soit avec la manivelle de secours. La sortie de secours se fait par gravité, ce qui signifie qu'il faut donner quelques coups de manivelles pour débloquer le mécanisme et quelques autres pour le verrouiller en position basse, mais la course se fait par gravité sous le poids du train. 

Sur le flanc droit : la manivelle de secours pour la sortie du train ou des volets

8) rampe générale de carburant

Elle est connectée en bas de la photo à l'orifice de ravitaillement sous pression (situé à l'extérieur de l'appareil) et est ensuite reliée aux réservoirs des deux ailes. Elle permet également les transferts de carburant de part et d'autre.

Comme nous sommes dans une impasse, il faut faire demi-tour, la sortie se situe de l'autre côté ! Comme pour l'entrée, la sortie se fait par une porte avec escalier intégré, situé sur le côté droit du fuselage, qui peut se déverrouiller de l'intérieur.

La visite touche à sa fin

Voilà, nous sommes enfin dehors ! J'espère que cette visite vous a plu et vous donnera envie de venir visiter le F-BPPA pour de vrai aux Ailes Anciennes Toulouse !

Visite guidée (5) : La soute principale

Après la visite du poste de pilotage, il est temps de pénétrer dans la soute cargo principale. Surdimensionnée, elle est la raison d'être du Super-Guppy : le transport de charges volumineuses. Les tronçons d'Airbus en l'occurrence.

Une véritable cathédrale

On pénètre dans la soute par la porte arrière du cockpit. Il s'agit d'une porte étanche délimitant la zone pressurisée du cockpit de la zone cargo. On pénètre alors dans une véritable "cathédrale" aux dires de nombreux visiteurs. Il est vrai que cette soute est absolument gigantesque.  Pour les férus de chiffres, cette soute a un volume utile de 1104 m3, pour une longueur de 34 m, pour une hauteur de 7,77 mètres pour la section la plus large. La section constante mesure seulement 10 m de long, le diamètre intérieur se rétrécit alors progressivement pour n'atteindre plus que 2,4 m à l'arrière de la soute.

Dimensions et volume de la soute

Le plancher bouge sous nos pas : il n'est pas renforcé et est constitué de simples tôles posées sur la structure interne du Super-Guppy. Enn revanche, deux rails renforcés courent le long de la soute : ce sont eux qui supportent le poids du chargement. De fait, le plancher ne supporte aucun poids en vol, seuls les rails sont porteurs. De part et d'autres on observe des boîtiers jaunes : ce sont des vérins de verrouillage des charges : ils permettent d'immobiliser les bâtis sur les rails afin que rien ne bouge pendant le vol (pour d'évidentes raisons de sécurité et de respect du centre de gravité).

Détail du plancher, avec les rails et les broches de verrouillage hydraulique

À l'avant, contre la paroi du côté gauche, nous pouvons observer un panneau de commande avec des indicateurs : il s'agit du panneau de commande de verrouillage des charges : des voyants verts, ambres et rouges donnent la course du vérin et donc l'immobilisation du chargement.

Le panneau de verrouillage des charges

Contre la cloison du cockpit, on trouve un extincteur à poudre ainsi qu'une longue canule en forme de "L". Utilisable avec l'extincteur, elle permet de vaporiser de la poudre dans des endroits autrement inaccessibles si besoin.On trouve également une grande règle qui est en fait une jauge à carburant pour étalonner les réservoirs.

Détail de la cloison avant

En regardant sur les côtés, un détail très intéressant peut se voir : le cockpit d'origine. En effet, l'avant du Guppy est un cockpit dans le cockpit : on peut ainsi voir le cockpit du Stratocruiser d'origine et toute l'extension qui a été construite autour.

Le cockpit d'origine du Stratocruiser, entouré de la carlingue du Super-Guppy

Il y a en réalité un immense espace vide entre les deux structures, qui ne peut pas être utilisé. On remarque seulement la présence d'une poutre de maintien, qui sert également de guide pour les nombreux faisceaux de câbles électriques partant du cockpit

Un grand vide

Plus en arrière, un large joint rouge signale la "station 300" ou zone d'ouverture du nez. On remarque que l'on peut apercevoir le jour par endroit au niveau de ce joint. Tout autour se trouve les broches de verrouillage permettant de solidariser les ensembles avant et arrière durant le vol. Ces broches sont commandées hydrauliquement depuis le tableau de manœuvre que nous avons vu dans la soute inférieure avant.

Détail des broches de verrouillage

Toutes les parois sont capitonnés d'une isolation anti-feu, et de fait on ne peut pas apercevoir la structure interne de l'avion. Des petits hublots permettent d'observer les moteurs en vol et sont situés de part et d'autres du fuselage. On observe également la présence, au niveau des ailes, de deux issues de secours. Il s'agit de deux trappes qui s'ouvrent vers l'extérieur. Une corde à nœuds est située juste au dessus et permet de descendre le long de l'aile pour évacuer l'appareil si besoin.

En continuant en arrière, le diamètre se rétrécit rapidement, jusqu'à ce que l'on arrive à une section en "taille de guêpe" qui correspond au raccord avec la partie arrière du Stratocruiser. Un rideau de protection sépare la soute utile de l'extrême partie arrière.

Vue du fond de la soute

En franchissant ce rideau, on arrive sur une sorte d'étagère : il s'agit d'un rack où sont installées les boîtes noires. De couleur orange, elles sont au nombre de deux : un enregistreur de paramètres et un enregistreur phonique. Les plaques métalliques sur les côtés couvrent les renvois des câbles de commandes de l'empennage arrière.

Seul l'enregistreur phonique est présent

En se penchant sur le côté, on peut voir en arrière le prolongement du cône, et les renvois des câbles de commandes. Rappelons que cette section est l'unique partie d'origine d'un Stratocruiser civil, et non de la version militaire comme le reste du F-BPPA

Les entrailles de la bête

Maintenant que nous avons visité la soute, il est temps de redescendre en passant par la soute inférieure arrière. Suite au prochain épisode !