Le 941 toujours au service de la NASA

Après un été particulièrement chargé, le Super-Guppy de la NASA, le N941NA, ex F-GEAI, reprend du service pour la conquête spatiale. Sa nouvelle mission va consister à transporter des éléments pour la capsule "Orion", la nouvelle capsule spatiale du nouveau programme de vol habité de la NASA.

Le Guppy N941NA en pleine préparation pour sa nouvelle mission

Une des premières missions pour le Guppy va être de transporter le bouclier thermique de la nouvelle capsule. Ce bouclier forme la base du cône de la capsule et son rôle est de protéger la capsule de l'échauffement durant la rentrée dans l'atmosphère.

Le premier exemplaire de la capsule est actuellement en cours d'assemblage en Floride au centre spatial Kennedy. Cet assemblage a débuté fin Août et devrait durer 17 mois. Les différents sous-ensembles sont construits à travers tout le pays. Lockeed Martin se concentre à présent sur la fabrication du bouclier thermique dans son usine de Denver (Colorado). Il est constitué de plusieurs couches d'un nouveau matériau composite, répondant au doux nom de AVCO 5029-39 HCG, et devant résister jusqu'à une température de plus de 2500°C.

Vue d'artiste du future vaisseau "Orion" avec son module de service (en bas) et son module de commande (en haut). La base du module de commande est composée du bouclier thermique

Une fois cet ensemble intégré, il faudra le transporter jusqu'en Floride, et c'est là que le Guppy entre en jeu. Avec un diamètre de 5,2 mètres, le bouclier thermique ne peut pas rentrer dans un avion cargo classique, mais il tiendra confortablement dans le Guppy et son diamètre interne de 7,7 mètres !

Un premier test de la capsule Orion est prévu pour la fin de l'année 2013 ou début 2014, avec un lancement prévu au sommet d'une fusée "Delta IV". Ce vol, dénommé Exploration Flight Test 1 (EFT-1), sera un vol inhabité destiné à tester les systèmes de vol et de rentrée dans l'atmosphère du véhicule.

Le Guppy a encore de belles missions à venir !

Carburant

Le Super-Guppy possède un circuit de carburant "classique" pour un avion des années 40. Les réservoirs sont en fait composés de plusieurs cellules en plastique souple (1). Ces cellules sont reliées entre-elles en plusieurs groupes formant des réservoirs. Chaque réservoir possède ses propres pompes et systèmes d'aspiration, alimentant un moteur en particulier. Une rampe permet l’interconnexion des différents réservoirs. Voir le schéma (2) pour une vue plus détaillée.

Schéma d'une cellule de carburant

Le Super-Guppy possède 5 réservoirs, totalisant 35 éléments en plastique souple, pour une capacité totale de 29 490 litres de kérosène (3). Il possède deux réservoirs par aile et un réservoir central, situé dans la soute inférieure au même niveau que l'emplanture des ailes.

Schéma d'une partie du circuit carburant du Stratocruiser / Guppy

Les réservoirs peuvent être remplis sous pression via la rampe d'alimentation générale, via une prise  située sous l'aile gauche de l'appareil. En cas de besoin, les réservoirs peuvent également être remplis par gravité (comme pour une voiture) grâce à des prises d'avitaillement situées sur les ailes.

Il y a deux pompes électriques à deux vitesses dans chaque réservoir, qui sont commandées par un sélecteur rotatif au poste du mécanicien navigant. Ce sélecteur à quatre voies (4) peut prendre les positions suivantes :

• OFF : la valve est fermée et les moteurs éteints
• TANK TO ENGINE : le réservoir alimente son moteur et est isolé de la rampe générale
• TANK TO MANIFOLD : le réservoir n'alimente pas son moteur mais est relié directement à la rampe générale.
• TANK TO ENGINE TO MANIFOLD : le réservoir alimente à la fois son moteur et la rampe générale.
• MANIFOLD TO ENGINE : le réservoir est isolé et le moteur n'est alimenté que par la rampe générale.

Panneau du mécanicien navigant - les commandes carburant

Il n'existe pas de système de gestion automatique du carburant. C'est le rôle du mécanicien navigant de gérer le carburant en jouant sur les valves et la vitesse des pompes (5) pour assurer l'alimentation et la bonne gestion du carburant.

A noter que le réservoir central ne peut pas être relié aux autres : il s'agit d'un réservoir ballast, le carburant qu'il embarque servant de lest pour régler le centre de gravité vertical de l'appareil. Il ne peut pas être consommé pendant le vol.

Le contrôle du plein peut être fait à partir du cockpit ou du boîtier d'avitaillement mobile (cas le plus courant). Le boîtier d'avitaillement mobile est une sorte de télécommande, permettant de contrôler les valves de carburant de manière déportée. Il se compose d'un boîtier (6) pouvant être branché sous l'aile gauche de l'appareil. Un cordon ombilical étant relié à une prise électrique, il permet d'activer et de manœuvrer les valves de carburant des différents réservoirs de carburant. Ce boîtier se range ensuite dans la soute inférieure arrière pendant le vol.

Le panneau d'avitaillement mobile

Un ensemble de  mesures, constitué de valves à flotteur, est situé dans chaque réservoir, et permet de donner le niveau de carburant de chaque réservoir. Ce niveau est affiché sur le panneau du mécanicien navigant. On trouve également un système de "vide-vite" permettant de vidanger le carburant en vol, à raison de 700 litres par minute.

Dans la soute principale, se trouve une jauge à main (7), qui permet d'aller vérifier manuellement le plein de chaque réservoir via les points de ravitaillement par gravité. Cette jauge est équipée d'un abaque (8) permettant de connaître pour chaque réservoir la quantité de carburant en fonction du niveau immergé.

Cloison avant de la soute principale avec la jauge à main.

Hydraulique

Le Super-Guppy présente la particularité de posséder non pas un, mais deux circuits hydrauliques : un circuit "avion" et un circuit "auxiliaire". Ces deux circuits sont indépendants et complémentaires.

Circuit Auxiliaire

Ce circuit est celui qui est utilisé au sol pour manœuvrer les vérins et les broches de verrouillage, lors des manœuvres d'ouverture et de fermeture.

Il se compose d'un réservoir (appelé "bâche") non pressurisé d'une capacité de 20 litres environ (2). Ses deux sources de pressurisation sont : un moteur électrique alimenté par l'alimentation électrique sol, ou une pompe à main (3), située immédiatement à droite de la porte d'entrée.

panneau de commande principal

Un ensemble de clapets anti-retour empêche toute pressurisation de la bâche (circulation du fluide hydraulique en sens unique) et des clapets de surpression sont prévus pour s'ouvrir automatiquement en cas de surpression de l'ensemble des tuyauteries. Ils s'ouvrent à 86 bars.

Le panneau de commande principal (1) est situé à côté de la pompe à main et regroupe les principales commandes permettant de pressuriser les différents sous-éléments du circuit (vérins, diabolo de manœuvre, broche de verrouillage du nez). Il possède un sélecteur principal à trois positions :

• Off : aucun circuit n'est alimenté, le circuit est isolé (utilisé en vol ou lorsque l'avion est au repos)
• Main : circuit de manœuvre du nez alimenté
• Pallet : circuit de verrouillage des charges alimenté

Les différents robinets qui sont présents sur ce panneau sont des valves d'isolement de type pointeau. Elles permettent de n'alimenter qu'un seul vérin à la fois en isolant les autres (ce qui simplifie le circuit, et permet d'isoler rapidement toute fuite). Tous les vérins en sont équipés, sauf celui du diabolo de manœuvre.

On trouve sur ce panneau les commandes pour :

• les  2  vérins  de  stabilisation  fuselage  avant
• le  vérin  du diabolo de manœuvre
• les  2  broches  automatiques  supérieures
• les  2  broches  automatiques  centrales
• les  2  broches  automatiques  inférieures
• les  6  broches  manuelles
• les  4  broches  d'alignement.

Schéma du circuit hydraulique auxiliaire du Super-Guppy

La disposition des commandes n'est pas faite au hasard, et correspond à l'ordre d'utilisation normale des commandes (de haut en bas et de gauche à droite pour l'ouverture, l'inverse pour la fermeture)

Un bouton "HYD PUMP" permet la mise en route du moteur hydraulique.

Il existe deux autres panneaux de commande. Le premier est situé à la porte arrière, et permet de manœuvrer  le vérin de stabilisation arrière uniquement. Il comporte un manomètre, un robinet d'isolement et la commande de mise en marche du moteur hydraulique.

Le dernier panneau (4) est situé dans la soute principale, et permet de manœuvrer les broches de verrouillage de chargement. Il est équipé d'un manomètre, d'un bouton de mise en marche du moteur "HYD PUMP" ainsi que d'un sélecteur à trois positions permettant de sortir, rentrer ou verrouiller les broches de verrouillage. Un panneau indicateur (5) situé juste au dessus indique la position de toutes les broches de manière lumineuse.

4 - robinet de manoeuvre du système de verrouillage des charges. 5 - panneau indicateur

Circuit avion

Le deuxième circuit hydraulique est le circuit "avion". Plus "classique", il assure les fonctions suivantes :

• Direction de la roue avant (6)
• Freinage (normal et secours) (7)
• Essuie-glaces (8)

L'ensemble du circuit n'est pressurisé que pendant les phases de roulage, de décollage et d'atterrissage. Il est dépressurisé pendant le reste du vol.

Une bâche hydraulique (9) (réservoir) est située sur le côté droit du cockpit, avec une réserve de 31 litres de fluide hydraulique (aussi appelé "Skydrol"). Un ensemble de tuyauteries amène ensuite le liquide sous pression là où il est nécessaire.

Schéma de la bâche hydraulique située dans le cockpit

Il y a trois pompes qui peuvent alimenter le circuit : deux pompes électriques (10), alimentées chacune par un des turbopropulseurs intérieurs, et une pompe auxiliaire (11) située sous le cockpit. En complément, il y a également une pompe à main (12) actionnée par le copilote. Cette pompe est utilisée en dernier recours si les trois pompes sont hors service. Le circuit moteur est protégé par des robinets coupe-feu actionnés par les poignées d'arrêt d'urgence en cas d'incendie sur les moteurs.

Schéma du circuit hydraulique avion du Super-Guppy

Le circuit est commandé par un sélecteur situé sur la planche co-pilote (13), suivant 3 positions

• "EMERGENCY BRAKE CHARGING" : dans cette position, les pompes alimentent un circuit de secours permettant de charger des accumulateurs (14). Une fois les accumulateurs chargés, le frein de secours est disponible
• "NORMAL" : le circuit du frein de secours est isolé, et tous les autres circuits sont mis en pression. C'est la position pour le roulage, le décollage et l’atterrissage.
• "DEPRESSURIZED" : les pompes sont reliées directement à la bâche de stockage, ce qui empêche d'accumuler de la pression dans le circuit, même si les pompes sont mises en fonctionnement. C'est la position standard pendant le vol.

Vue depuis le siège du copilote.

Des clapets de surpression sont prévus pour s'ouvrir à 125 bar pour éviter toute pression excessive dans le circuit.

A noter que des prises auto-obturatrices sont situées à la station 300, pour permettre le découplage des tuyauteries menant aux moteurs lors de l'ouverture du nez. Le fait qu'elles soient auto-obturatrices fait qu'il n'est pas nécessaire de vidanger le circuit pour ouvrir le nez.

Situé sous le plancher du cockpit, le logement des accumulateurs du système de freinage d'urgence.

Le circuit de freinage normal est commandé depuis le palonnier, en appuyant sur les pédales. Le circuit commande directement les tambours de frein des deux trains principaux. Le circuit de secours est commandé par deux leviers situés sur le plafond du cockpit (15), juste au dessus du commandant. Ils permettent la décharge des accumulateurs de freinage dans le circuit de freinage des trains principaux. A noter que les tuyauteries sont indépendantes, ce qui signifie que, même si une fuite est détectée sur le circuit de freinage, le système de secours est toujours opérant. Cette redondance permettait d'assurer le freinage de l'avion, et ce même en cas de panne.

Commandes de vol

Tout est "à l'ancienne" sur le Guppy, je pense que je l'ai suffisamment répété..et les commandes de vol n'échappent pas à la règle.

Comment contrôler un avion de la taille du Guppy ? Il faut des commandes de vol par câbles...et en fait c'est tout ! En effet, sur le Guppy on ne trouve ni pilote automatique, ni assistance mécanique ou hydraulique : tout se fait "aux muscles" ce qui en fait un avion fatigant à piloter. Ceci explique la taille très imposante du volant de commande des pilotes (plus de 80cm de large) ainsi que son grand débattement (les expressions manche contre soi ou manche au tableau prennent tout leur sens)

Les surfaces de contrôle de vol du Guppy n'ont rien de particulier. Deux ailerons sur les ailes, deux surfaces horizontales et une surface verticale au niveau de la dérive, permettant le contrôle sur les trois axes.

Les surfaces de vol du Super-Guppy

Chaque surface mobile est équipée d'un "tab". Le rôle de ce tab est de fournir l'équilibrage - ou trim - de l'appareil. L'équilibrage consiste à modifier la position des surfaces mobiles pour contrer la tendance à piquer ou à cabrer de l'avion en cas de centrage trop avant ou trop arrière. L'avion est équilibré lorsque, si le pilote lâche le manche, l'avion reste sur sa trajectoire de vol. Le réglage se fait par des volants de manœuvre dans le cockpit. A noter que de nos jours le trim a disparu sous cette forme, et est contrôlé informatiquement par les surfaces de vol.

Côté cockpit, on trouve deux volants de direction et deux jeux de palonniers pour les pilotes, ainsi que des volants de réglage du trim situés sur le piédestal entre les pilotes.

Un autre système permet le blocage des commandes de vol lorsque l'avion est au sol, ce qui empêche les gouvernes de bouger sous l'effet du vent. Ce système est commandé via une barre dans le cockpit, face à la console pilote.

Sous le plancher du cockpit, un ensemble de tringlerie et de poulie permet de contrôler des câbles en acier qui courent le long de l'appareil jusqu'aux surfaces de vol.

vue des poulies de renvoi des câbles de commande sous le cokpit

La liaison manche-ailerons (comme toutes les autres liaisons) est une commande directe par câble. Des systèmes de renvois soigneusement étudiés permettent de multiplier l'effort fourni par le pilote, mais le pilotage reste effectué "au muscle"

Pour vous donner une idée, en cas de décollage par fort vent, il était nécessaire que les deux pilotes contrôlent le manche pour tenir l'avion fermement.

Pour contrôler les ailerons, les câbles actionnés par le manche passent sous le plancher du cockpit, puis sous le plancher de la soute principale, en traversant les cadres de la station 300 où se situe le système de blocage et de déconnexion rapide. Il y a un total de quatre câbles, deux actionnés par le manche pilote et deux par le manche copilote. Les câbles courent ensuite toujours sous le plancher de la soute principale, dans un espace ménagé entre le réservoir de carburant central et le plancher.

Les câbles aboutissent enfin à la cloison arrière du réservoir de carburant où se trouve un tambour de renvoi sur lequel sont montés deux autres jeux de câbles, un pour chaque aile.

Vue de la cloison arrière du réservoir central. 1 : tambour de renvoi des ailerons 2 : tambour de renvoi du trim

Tambour de renvoi des câbles

Ces derniers câbles sont situés dans l'aile et aboutissent aux actionneurs des ailerons.

On notera que du manche jusqu'au tambour, tout est doublé, de telle sorte que la défaillance d'un câble ne remet pas en cause le contrôle des ailerons. En revanche, du tambour aux ailerons il n'y a plus de redondance, ce qui pose un risque. En réalité, si une défaillance se produit, l'avion reste contrôlable en jouant sur la puissance moteur et le trim (solution loin d'être idéale, mais courante à l'époque). De plus, des contrôles réguliers permettaient de s'assurer du bon état de l'ensemble du système avant les vols.

Synoptique de contrôle des ailerons

Autre point important : le réglage. Les câbles sont en acier, ils sont donc sensibles aux variations de température sur de longues distances. On arrive sur des longueurs de câble assez importantes, pouvant atteindre 35-40 mètres, donc la dilatation des câbles n'est pas négligeable.

Pour assurer un débattement complet des gouvernes, il faut que la tension des câbles soit ajustée correctement, or celui-ci va dépendre de la longueur du câble et donc de la température extérieure ! Comme on le voit ce système demande beaucoup de réglages et d'entretien, mais était courant jusqu'à l'apparition des commandes de vol numériques.

Peintures de Guppy

Les Super-Guppy ont été peints de manières différentes au cours de leur histoire chez Airbus. Pour le scrap-book présentant les différentes variations, voir ici.

Le premier Super-Guppy fut peint aux couleurs d'Aerospacelines lors de sa fabrication et pour ses essais en vol. L'appareil n'était pas peint, mais polishé, avec un aspect argent très brillant. Deux grandes bandes rouges et jaunes couraient le long du fuselage, avec la zone autour des vitres du cockpit peinte en noir. La mention Aerospacelines inc était marquée au dessus des bandes du fuselage.

La livrée ASI qui sera applquée aux Super-Guppy 1 et 2

Une fois vendu à Airbus, il sera entièrement redécoré d'une nouvelle livrée crème et rouge. La fuselage comportait une grande bande rouge entourée de deux bandes couleur crème, avec les mentions "AIRBUS INDUSTRIE" et "AEROMARITIME" qui exploitaient l'avion. La dérive était peinte couleur crème, avec une grande bande rouge horizontale comportant le logo Airbus d'un côté et de l'aéromaritime de l'autre.

La livrée Airbus originale du F-BTGV

Le F-BPPA, Guppy n°2 aura un chemin un peu différent. Peint lui aussi dans la livrée d'Aerospacelines, il gardera cette livrée chez Airbus, avec juste quelques changements mineurs, les mentions ASI et Aerospacelines étant remplacés par Airbus et Aéromaritime.

Dans un souci d'homogénisation, le F-BTGV sera repeint avec les mêmes couleurs que le F-BPPA, retrouvant ainsi une partie de ses couleurs d'origine.

Les Super-Guppy n°3 et n°4 ont porté la livrée "arc en ciel" d'Airbus Skylink dès leur fabrication. Ce schéma de peinture a ensuite été appliqué aux deux premiers Guppy pour uniformiser la flotte.

La livrée "arc en ciel" Airbus-Skylink

Reprenant les couleurs Airbus de l'époque, ce schéma consistait principalement en quatre bandes de couleurs (de bas en haut : jaune orange rouge et bleu) courant le long du fuselage, surmontées de la mention "Airbus Skylink" en bleu sur les flancs. Le numéro de série de l'appareil était rappelé en chiffres géants sur le nez et la dérive de l'avion.

Ce fut la dernière variation de peinture portée par les appareils d'Airbus. Le N°3 n'a jamais porté d'autres motifs, et le numéro 4 portera ces couleurs jusqu'à son départ pour les Etats-Unis en 1997.

A noter que le F-BPPA aura également droit à une décoration spéciale pour les 25 ans de Tracor (et donc d'Aerospacelines) qu'il gardera quelques temps. La décoration finira par être effacée...en partie. La mention "Super-Guppy" en orange subsiste encore aujourd'hui !

Pour le F-GEAI, dans un premier temps, la NASA s'empressera d'effacer les mentions "4" et "Airbus Skylink", donnant un peu un aspect d'avion volé à l'appareil qui n'était pas du meilleur effet.

Puis la livrée "arc en ciel" d'Airbus Skylink fut rapidement remplacée par une nouvelle livrée plus chatoyante rappelant les couleurs de l'agence spatiale américaine et du premier Super-Guppy : une base de bleu ciel et de blanc, ainsi que le polish brillant qui fait du Guppy un miroir géant en plein ciel.

Dernier détail : les américains ne manquant pas d'humour, le "S" de Super-Guppy a été peint sur la face avant de la trappe de train de la roulette de nez.

Le "Super"-Guppy

Guppy scrap-book

Pas beaucoup de texte dans cet article...juste quelques photos pour illustrer les différentes livrées portées par les Super-Guppy au fil des ans.

N-211AS - F-BTGV

livrée ASI  (1971)

livrée Airbus-Aéromaritime  (1971 - 1978)

livrée Aéromaritime  (1979 - 1982)

livrée Airbus-Skylink  (1982 - aujourd'hui)

N-212AS - F-BPPA

livrée ASI  (1972 - 1973)

livrée Aéromaritime  (1973 - 1982)

livrée Airbus-Skylink  (1982 - aujourd'hui)

F-GDSG

livrée Airbus-Skylink  (1982 - aujourd'hui)

F-GEAI - N941NA

livrée Airbus-Skylink  (1983 - 1997)

livrée NASA-Airbus  (1997 - 1998)

livrée NASA  (1998 - aujourd'hui)

Un chalet original

Samedi 27 mai 1967 : Il est 16h40 lorsque le Mini Guppy se pose sur l'aéroport du Bourget, au nord de Paris.

Tout autour de l'aéroport, c'est l'effervescence : l'édition 1967 du salon du Bourget ouvre ses portes le lundi matin, et il reste encore de nombreux détails à régler. Pour vous resituer le contexte, à cette époque il fallait aller au salon en bus ou en taxi, le RER n'ayant pas encore été inventé, mais la course de taxi coûtait 18F...et la récente ouverture de l'autoroute A1 promettait de diminuer le temps de trajet. On parlait aussi de construire un troisième aéroport parisien au nord du Bourget qui s’appellerait Paris-Nord, mais on murmurait qu'il pourrait aussi s'appeler Roissy...Charles de Gaulle était président de la république, mais n'avait aucune intention de donner son nom à un aéroport...

Retour au sujet de l'article : le Mini-Guppy. L'arrivée de cet énorme appareil va surtout permettre à Sud-Aviation d'installer son chalet pour le salon !

En effet, face à la demande de Pierre Jorelle à ASI pour que le Mini-Guppy soit présent au salon du Bourget de 1967, alors même que l'avion n'existait que sur le papier, Jack Conroy avait répondu "nous y serons" ! Par la suite, Sud-Aviation avait eu l'idée, pour le moins originale, d'installer son "chalet" à l'intérieur de la soute du Mini-Guppy.

Le Mini-Guppy est certes plus petit que ses deux grands frères, le Pregnant Guppy et le Super-Guppy de la NASA, mais il était le plus gros avion commercial américain à cette date. Il ne vient pas qu'en figuration : il servira de chalet pour la société Sud-Aviation, après installation d'un module intérieur composé de vitrines et de salles de réunion.

Sa soute n'est pas vide : il apporte un prototype du "salon volant" fabriqué par Budd company (fabricant de voitures de chemins de fer à l'origine). L'idée du salon volant est la suivante (inutile de rigoler, c'était très sérieux à l'époque) : permettre aux passagers de s'installer dans une sorte de salle d'embarquement pour patienter, située en centre ville. Un hélicoptère lourd viendrait ensuite hélitreuiller ce "salon volant" pour l'emmener à l'aéroport.

La mise en service devait avoir lieu sur l'aéroport de Los Angeles en 1970. Intéressant sur le papier (le temps de transport du centre ville de LA à l'aéroport passant de 45 min à 8 min) le concept ne décollera jamais. Difficile pour des passagers, même pressés, de se faire balloter au bout d'une élingue d'hélicoptère...de plus le coût de l'heure de vol d'hélicoptère n'est pas du même ordre de grandeur que celle en train.

Pour en revenir au Mini-Guppy, sa présence au salon de 1967 est un véritable tour de force : en effet, l'appareil est un avion neuf, et quand je dis neuf, c'est neuf de chez neuf. Il a fait son premier vol le 24 mai 1967…c'est-à-dire moins de trois jours avant son arrivée à Paris, le tout après un marathon de 6 mois pour le construire. Les ouvriers d'ASI ont passé de longues journées pour s'assurer que l'appareil serait prêt à temps. Envoyer un prototype qui a à peine fait son premier vol directement de l'autre côté de l'Atlantique est un brin risqué pour ne pas dire plus.

Renommé "Spirit of Santa Barbara" pour l'occasion (clin d'œil au Spirit of Saint Louis de Lindbergh, qui avait franchi l'Atlantique juste 40 ans auparavant) le Guppy sera une des stars du salon...surtout pour les observateurs russes. En effet, les russes hier, comme les chinois aujourd'hui, ont cette manie d'envoyer des dizaines d'observateurs qui arpentent le salon en notant absolument tout ce qu'il est possible de noter...

Vu aérienne du salon de Bourget de 1967...aujourd'hui, ça fait toujours rêver.. (et pour info, le Concorde n'est qu'une maquette). Le mini-Guppy est sur la droite avec sa queue ouverte.

A l'issue du salon, le Guppy retournera à Santa-Barbara pour commencer son programme d'essais en vol...après un détour sur Toulouse, qui permettra à Jack Conroy de rencontrer les responsables de Sud-Aviation, et de présenter l'atout que le Guppy pouvait représenter pour le programme Concorde...