mercredi 4 janvier 2012

Le Nieuport 161, le formidable chasseur de 1936, choisi... puis oublié ! (Modifié le 28 / 08 / 2016)

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{Parenthèse pour les passionnés : Il y a eu 2 désignations pour cet avion - Nieuport 161 et Loire-Nieuport 161 - parce que la société qui possédait le bureau d'études Nieuport possédait également le bureau d'étude Loire qui avait présenté un autre chasseur, le Loire 250. 

Mais un avionneur ne devait présenter qu'un seul prototype et le Nieuport fut choisi sans difficulté par la réunion des décideurs et des pilotes de Loire Nieuport. 

Il faut dire, à propos de son concurrent interne, le Loire 250, que son moteur Hispano 14 AA manquait alors de fiabilité, que sa traînée était très forte - capot moteur mal dessiné comme tous à cette date, moteur trop tassé sur la voilure - et que sa stabilité était insuffisante parce que la verrière masquait largement l'empennage vertical. En plus, son réservoir ne lui permettait guère plus d'une heure d'autonomie.}


Un autre choix que celui du Morane 406 était-il possible ? 


Le choix du Morane-Saulnier MS 405 comme chasseur standard de l'Armée de l'Air avait été très sérieusement envisagé après ses essais au CEMA au Printemps 1936.

Mais l'arrivée du Nieuport 161 au CEMA, au début de l’Été, avait rapidement changé la donne. 

L'excellence des performances que le N 161 avait réalisées, très largement supérieures à celles de tous les autres prototypes Français du moment, le plaçait en tête du concours Français des avions de chasse du programme de 1934. 





Nieuport 161 - prototype 02 - le canon est en place dans le V du moteur. Le grand allongement de la voilure est très perceptible. On constate aussi que la partie supérieure à l'avant du capot moteur est plate comme celle du Dewoitine 520 : Elle n'épouse plus la forme des 2 bancs de cylindres comme cela se voyait sur le LN 160.



Des performances nimbées de mystère


{Source : Les valeurs que je vais utiliser ici sont celles publiées dans l'étude - la plus complète, donc la meilleure à ce jour - d'Arnaud Prudhomme sur le Nieuport 161 dans Air Magazine, n°25, Avril 2005.} 

Très curieusement, nous croyons connaître uniquement les performances du prototype 02 (maintenant publiées partout)

On voudrait faire croire que le CEMA, qui a réceptionné le prototype Nieuport 161-01 le 9 Mai 1936, n'avait pas fait d'analyse complète des performances de cet avion avant de l'envoyer faire ses essais d'armement ! 

Une relecture attentive de la presse aéronautique Française parue de 1936 à 1938 montre que les performances données par Arnaud Prudhomme correspondent pourtant en tous points à celles du Nieuport 161-01




De son côté, le responsable du CEMA, Louis Bonte, écrivait dans son Histoire des Essais en Vol, Docavia #3, p. 165 : "Le seul autre appareil [que le MS 405] du programme à effectuer des essais complets fut le Nieuport 161."


Les performances données dans le travail d'Arnaud Prudhomme complètent bien les valeurs publiées précédemment dans l'Album du Fanatique de l'Aviation n°22 sous la plume de Robert J. Roux puis celles données par Green et Swanborough dans The Complete Book of Fighters (1996)

Elles explicitent la légende sybiline - "Nieuport 161, excellentes performances" - d'une photo du prototype de cet avion publiée dans l'Aviation de Chasse Française, 1918-1940 (Cuny et Danel, Docavia n°2)


Pourtant, le prototype 01 avait volé une pleine année avant, ses performances ne pouvaient pas ne pas avoir été mesurées par le constructeur, bien sûr


Une lettre de commande du Nieuport et portant sur 30 chasseurs attendait la signature du Ministre de l'Air Pierre Cot à la mi-Septembre 1936. 

Mais cet homme médiocre manqua de courage moral : Rien ne lui interdisait de disposer de deux chasseurs, quitte à fournir un moteur différent pour le Morane 406 (Lorraine Sterna ou, pourquoi pas, Rolls-Royce Merlin).



L'étonnant escamotage de la vitesse de pointe


Pour ce prototype comme pour son concurrent Morane-Saulnier 405, le moteur utilisé était l'Hispano-Suiza 12Ycrs de 860 Cv à 3 250 m d'altitude (qui deviendra le 12Y31). 

Les vitesses maximales par tranche de 1 000 m d'altitude étaient :
  • 398 km/h au niveau de la mer, 
  • 416 km/h à   1 000 m,
  • 435 km/h à   2 000 m,
  • 456 km/h à   3 000 m,
  • 478 km/h à   4 000 m,
  • 474 km/h à   5 000 m,
  • 470 km/h à   6 000 m,
  • 458 km/h à   7 000 m,
  • 443 km/h à   8 000 m,
  • 426 km/h à   9 000 m,
  • 398 km/h à 10 000 m,
  • 360 km/h à 11 000 m. 
A 11 000 m, l'avion montait encore à 0.5 m/s (100 ft/min), ce qui est justement la définition "légale" du plafond pratique.

Le plafond théorique du Nieuport 161-01 de 1936 était de 11 250 m et il y démontrait encore une vitesse de 325 km/h (1 000 m au dessus du plafond du Messerschmitt Bf 109 E de 1940, et plus de 2 000 m au dessus du plafond du Morane 406 !). 

Mais aucune de ces vitesses ne peut être la vitesse de pointe qu'il faudrait comparer avec, par exemple, les 505 km/h du Hurricane K 5083 ou les 472 km/h du Messerschmitt 109 V1.

Vous vous demandez quand je finirai par vous livrer la vraie vitesse de pointe ? 

En fait, il y en a 2 mais celle qui compte est celle de 1936, qui aurait dû valoir au Nieuport d'être le chasseur standard Français dès cette année-là : La presse des années 30 explicite cela clairement, je le décris dans mon article de Juin 2016 qui concerne le MS 405 et le Nieuport 161, vus par la presse de l'époque.



Arnaud Prudhomme a affiché, en haut de son tableau récapitulatif des performances du Nieuport 161 et à l'intérieur du plan 3 vues (donc à la sauvette) une vitesse maximale de 496 km/h, sans mentionner à quelle altitude elle était obtenue, ni avec quel prototype, et c'est très dommage. 

J'avais, jusqu'à la fin 2015, 2 hypothèses alternatives : 
  • Soit les 496 km/h correspondaient à une vitesse mesurée au début des essais, en 1936, et, après l'adjonction d'un mât anti-capotage après l'accident de Septembre 1936 a entraîné une perte de 18 km/h en vitesse de pointe.
  • Soit ces 496 km/h avaient été obtenus tardivement, avec le prototype 03 de 1938 après avoir reçu d'importants affinement aérodynamiques.

La plus haute vitesse publiée "officiellement" dans les publications du XXème siècle fut celle de 478 km/h obtenus à 4 000 m en 1936. 

Pourtant, de nombreux faits confirment qu'elle était certainement de l'ordre de 490 km/h Km/h. 

Cette fourchette de vitesses, je l'ai aussi obtenue par raisonnement physique parce qu'elle n'apparaît pas directement, comme lorsque l'on vous livre normalement la vitesse des avions.

Voilà une grave anomalie car, vues les caractéristiques du moteur, la meilleure vitesse aurait dû être atteinte 
obligatoirement, au moins, 500 m plus haut.

Cette vitesse maximale publiée de 478 km/h à 4000 m est donc obligatoirement inférieure de l'ordre de 10 à 12 km/h au maximum réellement atteint par ce chasseur.

Cela n'empêche aucun de ceux qui évoquent cet avion de recopier religieusement cette valeur de 478 km/h telle quelle dans toutes les publications (et sans aucune analyse ni explication, comme si c'était dangereux d'avoir de l'esprit critique ou, simplement, de réfléchir...).



La chasse à la vitesse de pointe du Nieuport 161


En effet, lorsqu'un compresseur rétablit la puissance d'un moteur jusqu'à 3 250 m, c'est environ 1 300 m plus haut, au moins, que la vitesse maximale est atteinte, et pas seulement 700 m plus haut. 

Ainsi que le montre mon diagramme vitesse / altitude pour le Dewoitine 510, de 100 km/h moins rapide, cet autre avion, équipé d'un moteur HS 12 Ycrs strictement identique, obtenait sa meilleure vitesse à 4 850 m, donc 1 600 m plus haut que l'altitude barométrique obtenue au laboratoire, que ce soit au Centre d'Essai des Propulseurs de Saclay ou chez Hispano-Suiza à Colombes. 

Le gain de vitesse par rapport aux 373 km/h obtenus par le D 510 à 3 250 m est de 29 km/h, soit un gain supérieur à 1.8 km/h pour chaque tranche de 100 m gagnée en altitude.
.

Ceci est dû, d'abord, à la vitesse de l'avion sur sa trajectoire qui induit une compression supplémentaire et ensuite à la baisse de la température de l'air en altitude qui permet d'augmenter la quantité de gaz dans les cylindres (merci Alain Breton !). 



On doit donc situer l'altitude de meilleure vitesse (au moins) entre 4 500 m et 4 800 m, ce qui permet de penser que la vitesse de pointe réelle du Nieuport 161 armé était un peu supérieure à 490 km/h (comprise entre 488 km/h à 4 500 m et 496 km/h à 4 900 m). 

Comme je l'ai publié dans un autre article (Morane-Saulnier 406 : le moteur est innocent votre honneur !), pour que le MS 406 approche une telle vitesse, il eut fallu qu'il soit équipé d'un moteur 12 Y 51 de 1 000 CV dont Hispano-Suiza n'a livré les prototypes qu'en Juin 1939 et surtout pour le Morane 450.


Un avocat du CEMA pourrait objecter que les 478 km/h, mesurés à 4 000 m seulement, devait traduire une mauvaise conception des entrées d'air du compresseur qui aurait de ce fait entraîné un déficit de puissance du moteur. 

Dans ce cas, il faudrait alors que ce même avocat (virtuel) nous explique pourquoi lmeilleure vitesse de montée instantanée, notée par le pilote d'essai Pierre Nadot, coïncidait justement avec le passage des 4 000 m (13.6 m/s)...

Par ailleurs, la vitesse à 6 000 m était encore de 470 km/h. 


Peut-on croire que, 2 000 m plus haut que l'altitude de la soi-disant vitesse de pointe, cet avion n'aurait perdu que km/h seulement ?

Lors de l'essai du Dewoitine 520-02 en Automne 1939, équipé théoriquement du même moteur, la vitesse maximale fut obtenue à 5 200 m et, à 7 000 m, 1 800 m plus haut, elle avait chuté déjà de presque 20 km/h.



Un mécanisme de désinformation très classique


En réalité, la publication généralisée de 478 km/h à 4 000 m comme vitesse de pointe du Nieuport n'avait rien d'innocent. 

Comme il y a 4 000 ans, dans l'Egypte des Pharaons, on avait voulu faire disparaître la vitesse de pointe réelle du Nieuport 161 (comme toutes ses autres performances) pour que personne ne puisse contester le choix final du chasseur Morane-Saulnier 405 (qui devint alors  MS 406). 

Une fois ceci admis, l'ingénieur Bonte - personnage-clef au CEMA - pouvait se permettre de dire que les performances du Morane étaient équivalentes à celles du Nieuport. 



{Parenthèse : Lorsque les Britanniques essayèrent le Dewoitine 510 qu'ils avaient acheté, ils publièrent une vitesse de pointe de seulement 370 km/h alors que le prototype de cet avions, vernis et parfaitement au point et encore vierge des rajouts que l'état-major de l'Armée de l'Air n'allait pas manquer de lui infliger, avait démontré 402 km/h.
Les avions de série volaient, eux, entre 387 et 393 km/h -. 

La vitesse du D 510 Britannique avait été mesurée un peu en-dessous de 4 000 m, donc le compresseur ne fonctionnait pas normalement. 

Mais les Anglais avaient certainement un objectif commercial : Il leur était aisé, alors, de dire que leurs chasseurs biplans Hawker Fury II étaient d'une rapidité équivalente - 360 km/h - mais qu'ils étaient bien plus manœuvrants.}


L'évolution du Nieuport 161 


Les 496 km/h à 4 000 m d'altitude ont été obtenus seulement par le dernier des 3 prototypes, après l'affinement évident de la proue lorsque l'on observe les photos du N 161-03 :
  • Les multiples prises d'air avaient été regroupées en une seule (qui se divisait ensuite).
  • Cette prise d'air commune située plus bas sur la proue, était alimentée par la partie la plus efficace de l'hélice, ce qui avait permis d'en limiter la surface.
  • Cette disposition était quasi-identique à celle employée sur le CAO 200.
  • Les carénages des blocs de cylindres du moteur Hispano-Suiza avaient fusionné à l'image de ce que l'on voit sur le Dewoitine 520.

Dans tous les cas, le Nieuport 161 n'aurait donc éprouvé aucune difficulté à escorter les Potez 63 de reconnaissance ou les bombardiers LéO 451 dont tous les témoignages des acteurs de la guerre confirment qu'ils volaient beaucoup trop vite pour les Morane !



La masse à vide du Nieuport - pour les publications antérieures à celle de l'article d'Arnaud Prudhomme de 2005 - était de 1748 kg et la masse au décollage était de 2278 kg. 

Cela assurait une charge au m² de 151.8 kg / m² et une charge au cheval de 2.65 kg / Ch.

Dans la publication d'Arnaud Prudhomme, la masse à vide est annoncée pour 1 915 kg et la masse au décollage est annoncée pour 2 445 kg.

Cela est plus important qu'il n'y paraît pour comprendre bien des données car si l'avion est plus lourd que prévu, il va perdre de la vitesse, ceci résultant de l'obligation, pour le pilote, de maintenir l'avion à une assiette plus cabrée (générant ainsi une traînée parasite) pour éviter de perdre de l'altitude. 

La masse de carburant, publiée pour 315 kg, serait correcte pour un réservoir de 420 litres mais trop élevée pour le réservoir unanimement défini comme contenant 360 litres d'essence à 85° d'octane (de masse volumique 0.75, ce qui signifie une masse d'essence de 270 kg).

Cependant, la lecture des journaux Aéronautiques Français de l'époque montre que la masse de lubrifiant était additionnée (numériquement) avec celle de l'essence. 

Le moteur Hispano 12 Y 31 avait besoin de 38 litres de lubrifiant, probablement de l'huile de ricin de masse volumique 0.95, on peut donc ajouter 36 kg au 270 kg de carburant.

Donc la masse de carburant perd 10 kg, nous ramenant la masse au décollage à 2435 kg.

Tel quel, cela donnerait une charge alaire de 162 kg /m² et une charge au cheval de 2.83 (des valeurs proches de celles du D 520 de série).

Mais la masse à vide aurait pris 200 kg, ce qui a, malgré tout, de quoi surprendre. 

J'avais oublié le fameux pylône anti-capotage que les bonnes âmes du CEMA avait imposé sur le N 161. 

Un tel objet, pour jouer ce rôle doit être particulièrement résistant et lié très solidement à la structure de l'avion. 

Sa masse était certainement supérieure à 60 kg.


{Je ne conteste pas du tout que ces valeurs se trouvent dans les documents du CEMA, mais, à cette époque bizarre, les décideurs de ce service n'avaient aucun respect pour la Vérité. 

Jacques Lecarme avouait dans l'Histoire des Essais en Vol qu'il s'était "arrangé" pour que le bombardier de nuit LéO 208 - qu'il jugeait mal construit - ne fasse pas ses meilleures performances. 


Bien plus récemment, la revue Avions a publié, il y a quelques années, comment le biplan de chasse SPAD 510 fut à la fois affublé, à tort, de performances inférieures de 22 km/h - 17% de sa vitesse réelle - aux minima exigés  et d'une réputation d'avion dangereux qui disparurent simultanément lorsque
 le général Denain, Ministre de l'air, vint en personne à Villacoublay pour vérifier les choses, etc...


Quelle pouvait donc être la masse à vide du Nieuport ?

Il existe bien un moyen de trancher : La masse à vide de 2 100 kg du Loire-Nieuport 401, chasseur-bombardier aéronaval (en fait, un Nieuport 161 doté d'une aile d'une surface de 24.75 m², soit une augmentation de presque 1/3 par rapport au chasseur).

[source : L'excellent ouvrage d'Arnaud Prudhomme : Les Bombardiers en Piqué Loire Nieuport, TMA, 2005]

Pour avoir une idée de la masse de l'aile, l'aile du D.520-01, dont la technologie (monocoque intégral en duralumin à revêtement travaillant) était très proche de celle du Nieuport et dont la surface était de 16 m², pesait 422 kg. 

Il paraît réaliste d'imaginer que celle du LN 401 ait pesé environ 650 kg (soit ~230 kg d'excédent par rapport à celle du D 520).

Cette dernière voilure comportait en outre un système de repliage des ailes et un atterrisseur renforcé à la fois pour tenir compte d'une masse au décollage de l'avion de 600 kg plus forte, des contraintes d'appontage et de celles liées à son nouveau rôle d'aérofrein. 

Cet atterrisseur avait donc de bonnes chances d'être de l'ordre de 2 fois plus lourd que celui du Nieuport 161.

Cela devait se traduire par environ 50 kg de surpoids.

Par ailleurs, le fuselage avait forcément été renforcé pour tenir compte des efforts liés à l'accrochage des brins d'arrêt.

Cela ne pouvait qu'entraîner une augmentation de masse conséquente.

A cela se rajoutait l'inévitable crosse d'appontage (60 kg), un radiateur supplémentaire, car si l'avion était moins puissant, traînant nettement plus, il volait moins vite, donc il refroidissait moins bien. 

Il faut ajouter aussi les systèmes permettant d'éviter la submersion en cas d'amerrissage forcé (de l'ordre de 50 kg).

Cela amènerait le surpoids du bombardier à ~400 kg, ce qui ramènerait la masse à vide du chasseur Nieuport 161 très près de la valeur publiée autrefois, donc près des 1750 kg.


Pour confirmer l'ordre de grandeur de différence de masse à vide, la différence entre le Spitfire Mk Vc et le Seafire Mk III était justement de 400 kg, en gardant pourtant strictement la même voilure.

Je pense donc que la valeur ancienne de 1 750 kg était la bonne.




Une vitesse ascensionnelle exceptionnelle



Par ailleurs, la vitesse de montée en altitude, si importante pour le combat aérien, était exceptionnelle, même pour 1940. Les données sont celles du prototype 02 (mais, en fait, elles sont identiques à celles relevées dans la presse de 1936 pour le prototype 01).

Sa valeur moyenne était supérieure à 13.2 m/s du sol à 4 000 m. 

Cela donnait :
  •   1 000 m en  1' 16",
  •   2 000 m en  2' 30"         (les derniers 1 000 m en 1' 14"),
  •   3 000 m en  3' 44"         (les derniers 1 000 m en 1' 14") 
  •   4 000 m en  4' 58"         (les derniers 1 000 m en 1' 14")
  •   5 000 m en  6' 17"        (les derniers 1 000 m en 1' 19")
  •   6 000 m en  7' 49"        (les derniers 1 000 m en 1' 32")
  •   7 000 m en  9' 41"        (les derniers 1 000 m en 1' 52")
  •   8 000 m en 12' 03"       (les derniers 1 000 m en 2' 22") 
  •   9 000 m en 15' 19"       (les derniers 1 000 m en 3' 16")
  • 10 000 m en 20' 32"       (les derniers 1 000 m en 5' 13")
  • 11 000 m, plafond pratique, en 34'30"  (les derniers 1 000 m en 13' 58").
Ces valeurs sont parfaitement compatibles avec la charge au cheval de 2.65 kg / Cv.

C'étaient d'excellentes valeurs, insurpassées par des avions opérationnels de toutes les puissances belligérantes jusqu'au Printemps 1941.

Elles doivent cependant être considérées en fonction de l'état encore médiocre de la mise au point de l'avion. 


Pour mémoire, le MS 406 de série montait à 7 000 m d'altitude en 18', donc à 8 000 m dans un temps compris entre 22 et 24 minutes (ce dernier temps étant le plus vraisemblable) et le Curtiss H 75 en 15'.

De son côté, le prototype du Hurricane, K 5083, montait à un peu plus de 9 000 m en 18' 06", et le Spitfire K 5054 y montait en 17' 00".

Même sans mise au point supplémentaire, tel qu'il était initialement en Juillet 1936, le Nieuport 161 aurait été mortel pour tous les bombardiers Allemands.

Bien mieux, il aurait donné beaucoup de fil à retordre aux Messerschmitt 109 E, parce qu'il les aurait entièrement dominé sur le plan vertical.

Le Nieuport 161 était vraiment le seul prototype Français de cette époque à atteindre ou à dépasser nettement les exigences du programme qui lui a donné naissance.



Les Britanniques étaient tellement persuadés de sa victoire qu'ils en commercialisèrent une maquette volante à moteur à élastique en 1938 (moyennement ressemblante, malheureusement, mais une meilleure version existe). 


Plus de cinquante ans plus tard, William Green écrivait dans the complete book of fighters : "the LN 161 showed considerable promise and was the favored contender for the Armée de l’Air orders...". 


La commande de 30 exemplaires était donc totalement justifiée.



Un accident dramatique pour la France et tellement bienvenu pour le IIIème Reich...


Un accident mortel a interrompu cette histoire si bien commencée. 


Cet accident provoqua certes la mort un pilote d'essai, mais la décision qu'il a entraîné - l'abandon du Nieuport et la commande du Morane 405 - a eu des conséquences bien plus graves et a tué beaucoup de pilotes et de soldats Français et alliés, d'autant plus que cette décision d'abandon n'était fondée sur aucun défaut de l'avion mais sur celui des donneurs d'ordres de haut rang incompétents.


La commande prévue de 30 avions Nieuport est à comparer avec les 16 exemplaires commandés 3 mois plus tard à Morane-Saulnier. 

Si le N 161 avait tenu le front, les aviateurs Allemands auraient eu plus de problèmes :
  • Les Do 215 de reconnaissance auraient eu beaucoup de mal à revenir chez eux avec leur cargaison de photos, 
  • Leurs bombardiers standards n'auraient jamais échappé à leurs poursuivants Français,
  • Leurs chasseurs eussent été incapables de s'évader vers le haut dans les combats tournoyants...

L'Histoire de l'Europe a donc basculé ce 22 Septembre 1936, parce que, en pleine Paix, la France avait déjà perdu la maîtrise de son ciel et que cela a facilité considérablement la percée de Guderian à Sedan, dont ses supérieurs lui disaient avec effarement : "Vos opérations tiennent toujours avec des fils de soie...".



Cliquez ici pour savoir comment ce malheureux accident a été (volontairement ?) mal interprété pour favoriser le choix du Morane 406.

Cliquez ici pour comprendre pourquoi la supériorité tactique du Nieuport 161 comme sa capacité de développement imposaient de le fabriquer en grande série dès 1936.

Cliquez ici pour une analyse de 3 autres accidents, un pseudo-accident du Nieuport 161-02 (pilote indemne, avion réformé), deux des Morane 405-01 et 02 (tous les deux mortels).

Cliquez ici pour l'analyse de ce que la Presse Aéronautique des années 1936 à 1938 disait à la fois du Morane-Saulnier 405 et du Nieuport 161.

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[1] The complete book of fighters, 1996

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