Cher(e)s ami(e)s,



Voici qui est étonnant, un avion qui porte le nom de Belphégor ! Or Belphégor est le démon qui séduit ses victimes en leur inspirant des découvertes et des inventions ingénieuses destinées à les enrichir ... c’est l’équivalent mythique du GAFA actuel donc, non ? Quelle étrange idée néanmoins de donner le nom d’un démon à un avion ?
Je vous livre le texte tiré d’articles parus dans deux anciennes revues spécialisées françaises. Le premier article est apparu dans le numéro du 29 juin 1946 de l’hebdomadaire Les Ailes, qui était un hebdomadaire dont la devise imprimée en première page, sous le titre, était : Le monde de l’aviation et l’aviation du monde, journal hebdomadaire de la locomotion aérienne (tout un programme). Le second est un court article agrémenté de plusieurs illustrations imprimé sous forme d’une planche sur deux pages de la revue Décollage du 25 octobre 1946, dont la devise, également imprimée sous le titre, était : Le magazine de l’aviation  mondiale. Ces articles traitent tous les deux d’un nouvel avion qui venait de faire son premier vol, le 6 juin 1946, et dont on attendait beaucoup, suffisamment pour justifier des longs articles dans ces deux revues en tout cas. Cet avion était le Belphégor ... pas le fantôme du Louvre non plus, mais un avion dit « stratosphérique » car conçu pour voler à de hautes altitudes ... où, de fait, il ne volera jamais !

Voici son histoire racontée par des journalistes de l’époque. On verra de suite un petit souci, le premier article parle du Belphégor comme étant l’avion NC-3020, le second parle du Belphégor comme étant le NC-3021. Sachant qu’il n’y eut qu’un seul appareil construit, le prototype, il y a comme un petit problème de nomenclature, mais rien de bien grave, non ? Mais voyez plutôt comment un avion en 1946 peut paraître déjà « vieillot », même pour l’époque. Pourquoi cela ?  Du fait qu’il était directement issu d’une marotte de la société Farman : l’avion stratosphérique ... ou la course à la maîtrise de la pressurisation avec un avion en partie métallique et en partie en bois et contreplaqué ! Sans compter que les américains maîtrisaient déjà très bien la pressurisation des cabines depuis 1942, avec Boeing et ses B-29, un avion au train moderne, entièrement métallique, et déjà construit à quelques milliers d’exemplaires quand le Belphégor fit son premier vol ! A moins que le but recherché avec le Belphégor fut tout autre que les records « stratosphériques » ?

Bonne lecture !
Philippe

Deux articles pour le prix d’un !

Premier article paru dans LES AILES du 29 juin 1946 (N° 1067) en pages 4 et 5
Les Ailes : le monde de l’aviation et l’aviation du monde. Journal hebdomadaire de la locomotion aérienne.



Second article paru dans DECOLLAGE du 25 octobre 1946 (N°32) sous forme d’une planche illustrée en pages centrales
L’avion Belphégor en illustration de la page de couverture
Décollage : le magazine de l’aviation mondiale.





Article de l’hebdomadaire Les Ailes :

Le N.C.-3020 BELPHEGOR : Un avion stratosphérique qui doit naviguer  à 12 000 mètres.
par Maurice Victor.

C’est un appareil destiné à servir de banc d’essais et de laboratoire volant. Son premier vol a eu lieu au début de ce mois. Il ne manque ni d’originalité, ni d’intérêt.



On pense beaucoup à la stratosphère ces temps-ci. Pour savoir ce qui s’y passe, le professeur américain Harlow Shapley, de l’Observatoire de Harvard, a proposé de lancer au moyen de fusées une lune artificielle qui graviterait par ses propres moyens à 19 000 km de la Terre. La chose n’est d’ailleurs pas nouvelle, et le Docteur allemand Oberth avait déjà voulu faire des plateformes intersidérales. Toutefois, il ne semble pas qu’on soit à la veille de pareilles réalisations qui feraient le plus grand honneur à l’audace humaine.

Plus pratique semble être cette fusée géante qui, dans quelques jours – on parlait de la fin du mois de juin – doit être lancée à Las Cruces, dans le désert du Nouveau-Mexique et atteindre 160 km d’altitude en six minutes (Note: Le pas de tir de Las  Cruces dont il est question ici est plus connu sous son appellation américaine : le Centre d’Essai de White Sands, que les Américians appellent Birthplace of America’s Missile and Space Activity). Le V-2 allemand nous a habitués à des performances de cet ordre. Mais la fusée de Las Cruces sera résolument pacifique ; elle emportera des instruments mesurant la température, la pression, ainsi qu’un petit spectrographe (Note: il s’agit ici probablement de la fusée-sonde Aerobee de 7m80 de long d’un poids de près de 800 kg avec une charge utile de 68 kg qui pouvait atteindre 130 km. 300 seront construites par la NASA mais son premier lancer eut lieu en septembre 1947 pas en juin 1946 ! En 1946, les archives des tirs à White Sands ne présentent aucun tir d’une fusée du type indiqué dans l’article). Il y aura également un compteur de rayons cosmiques. On suivra la fusée avec un radar et on essaiera de recueillir ses indications. Mais ce n’est là encore qu’un robot, et malgré toute la confiance qu’on peut lui accorder, nous comprenons parfaitement que des savants préfèrent recueillir eux-mêmes leurs observations, quitte à aller moins haut.

Depuis le 6 juin 1946, date du premier vol du NC-3020 effectué par M. Burtin, qui était chef pilote chez Farman, ils disposent(t d’un laboratoire volant de premier ordre. C’est le « Belphégor ». Incidemment, nous trouvons que ce nom sonne très bien ; mais c’est un parrain bien curieux. M. Pierre Larousse nous dit, à ce sujet, que Belphégor était l’idole des Moabites et des Ammonites et, dans la théologie syrienne,  qu’il symbolisait le Soleil ou le démon Priape...



Quoiqu’il en soit, le Belphégor de 1946 est destiné à des travaux purement scientifiques. C’est un avion stratosphérique expérimental, chargé à 200 kg/m2, doté d’un plafond pratique de 12 800 mètres qui, au cours de vols prolongés, permettra la prospection des conditions météorologiques aux hautes altitudes. il servira aussi pour observer les rayons cosmiques, ces inconnus qui nous arrivent des autres mondes, qui éclatent en gerbes pénétrantes au contact des premières couches denses de notre atmosphère et dont une meilleure connaissance nous ouvrirait de nouvelles vues sur a structure de la matière. En ces temps de bombe atomique, la chose est d’importance.

Le Belphégor continue une tradition chère à l’équipe Farman, maintenant partie intégrante de la Société Nationale du Centre : celle des avions stratosphériques. Nous rappellerons qu’en 1932, sur l’impulsion de M. Albert Caquot, M. Henry Farman avait construit le F-1000, monomoteur d’une surface alaire de 70 m2, chargé à 36 kg/m2 qui, avec un moteur Farman de 400 CV à refroidissement par eau doté de trois compresseurs Rateau étagés, devait atteindre l’altitude de 20 000 mètres. On demeura hélas loin du résultat espéré. Mais il n’en reste pas moins vrai que le F-1000 fut le premier avion pressurisé à cabine étanche alimentée par un compresseur spécial.

Plus tard, en 1938, un bombardier bimoteur Farman F-150 fut transformé en avion stratosphérique par les usines Farman de Billancourt. Pour le vol à haute altitude, le pilote s’enfermait dans une cuve étanche dotée d’une double commande.

Comme on pourra le voir par la description qui suit, le Belphégor constitue un très réel progrès sur ses devanciers. Évidemment, il comporte un équipement extrêmement complexe. C’est peut-être l’avion français le plus compliqué que nous connaissions. Mais il faut bien dire que le problème posé n’est pas facile à résoudre. D’ailleurs, un des buts de cet avion est justement la mise au point et l’expérimentation, dans les conditions réelles d’emploi, des installations nécessaires pour le vol stratosphérique. Le NC-3020 doit donc être considéré comme un banc d'essai’ et un laboratoire volant.

Silhouette de l’avion

La voilure du Belphégor présente un dessin curieux que nous nous rappelons avoir vu, il y a bien des années, sur un avion de chasse Bernard dessiné par Jean Hubert (Note : il s’agit ici probablement du chasseur monoplan monomoteur Bernard-20, un prototype de chasseur étonnant pour son époque –la fin des années 1920 - mais qui, vu sa vitesse d’atterrissage élevée, ne sera pas validé par l’Armée). Son principe consiste à raccorder très progressivement l’épaisseur de l’aile avec celle du fuselage. Sur le Belphégor, cette opération commence à environ 3m50 de l’axe central de l’avion ; à cet endroit, la voilure est encore dans toute la pureté de son effilement conique. Pour une profondeur de corde de 2m80, elle présente une épaisseur relative de 16 %. La voilure s’épanouit ensuite régulièrement, tant du bord d’attaque que du bord de fuite, et atteint une profondeur de 6m70 sur une «épaisseur de 1m45 à l’emplanture, l’épaisseur relative passe alors à 22%. Ces grandes carènes de Karman, réalisées de la sorte, doivent certainement améliorer l’écoulement de l’air au raccordement de l’aile et du fuselage et supprimer le buffeting de l’empennage. Toutefois, nous nous demandons, à Les Ailes, si un si vaste arrondi du bord d’attaque est bien favorable pour la portance ?



Par contre, il est certain que cette forme de l’aile en « raie volante », dont l’aboutissement devrait être l’aile volante « sans queue », offre le meilleur compromis entre les exigences de l’aérodynamique et la nécessité de disposer d’un volume suffisant pour loger les réservoirs et les équipements. L’atterrisseur, de type classique ce qui peut paraître étonnant en 1946, se rabat latéralement et les roues, fort encombrantes, trouvent un logement commode dans la carène inférieure de l’aile qui rattrape le ventre du fuselage.

Malgré une partie centrale massive la voilure du Belphégor offre l’allongement remarquable de 10. Elle se divise en quatre éléments : deux parties centrales et deux ailes proprement dites. Chaque élément central entièrement métallique comporte un longeron principal, deux longerons avant et arrière et un revêtement porté par un réseau croisé de nervures et de lisses longitudinales. C’est entre le longeron avant et le longeron principal que le train d’atterrissage s’escamote.

Chaque aile extrême présente le même schéma de construction avec, toutefois, une construction mixte en métal et en bois dont nous avons déjà vu l’emploi sur des avions de chasse russes. Le longeron principal est métallique, les longerons avant et arrière sont en contreplaqué. Les volets hypersustentateurs et les ailerons sont métalliques et accrochés sur le longeron arrière. Les ailerons sont entoilés.

Il convient de féliciter M. Rocca et les ingénieurs de la SNCA du Centre d’avoir mené à bonne fin cette réalisation audacieuse : une aile à trois longerons hyperstatiques n’est déjà pas commode à calculer, mais cette complication est encore accrue par l’hétérogénéité des éléments constituants : bois et métal. C’est le grand jeu du calcul des déformations. A vrai dire, les ingénieurs de la SNCA Centre considère l’aile comme l’assemblage d’une coque en bois, travaillant bien en torsion, enfilée sur une épine dorsale, le longeron métallique qui, lui, encaisse toute la flexion.

De la même façon, le fuselage comporte une partie avant où se loge le moteur, une partie centrale métallique, et une partie arrière en bois supportant l’empennage à dérive centrale. La cabine étanche est logée dans la partie centrale du fuselage, haute, à cet endroit, de 2m60. Elle est constituée d’une cuve usinée en alliage aluminium-magnésium de 125/100ème d’épaisseur et se présente sous la forme d’un cylindre de 1m70 de diamètre terminé à l’avant par une demi-sphère. La cuve mesure 5m30 de long et porte deux petites protubérances en dessus et en dessous. Celle du dessus constitue le kiosque de pilotage, celle du dessous forme une petite nacelle permettant les observations scientifiques.

L’équipage, de cinq personnes, comprend un pilote, un mécanicien et un radio, ainsi que deux savants. La cabine étanche a un volume utile de 11 m3. On y accède par une porte située à l’arrière sur le fond galbé de la cuve à cet endroit. La cabine étanche est isolée de l’extérieur par une double-enveloppe formant un isolement thermique. Le réchauffage de l’intérieur de la double-enveloppe est obtenu par une tubulure d’amenée d’air qui prélève l’air extérieur, traverse toute la longueur du collecteur central de l’échappement et débouche en divers points de la double-enveloppe. Pour éviter le givrage des coupoles de pilotage et d’observation en plexiglass, l’air chaud est amené aussi à la base des coupoles.

Le problème des commandes n’a pas été le moindre à résoudre. Les commandes de vol sortent de la cuve au moyen de joints tournants étanches. L’étanchéité de ces joints est obtenue par les tolérances très serrées des portées mécaniques. L’emploi de commandes électriques a été généralisé, en particulier pour le contrôle des deux moteurs accouplés. Il avait été également prévu des commandes électromécaniques pour la commande à distance des robinets de l’alimentation en carburant. L’alimentation en air et la pressurisation de la cabine sont assurées par des compresseurs volumétriques NC-41 entraînés directement par les moteurs.

Un moteur allemand



Le groupe motopropulseur est constitué par le moteur Daimler-Benz DB-610, de 3 000 CV à 2 800 rpm, composé de deux moteurs DB-605, chacun de 12 cylindres en V, assemblés horizontalement dont les vilebrequins sont réunis par un réducteur qui entraîne l’hélice. L’hélice est quadripale d’un diamètre de 4m50. Le refroidissement est assuré par un radiateur disposé devant les moteurs dans un capotage NACA. L’ensemble de ce groupe moteur est réellement imposant, il mesure deux mètres de hauteur à la partie arrière. Tout le volume utile est occupé par les grosses tubulures des compresseurs et par les parties mécaniques. Lorsque le capot est ouvert, on voit apparaître toute une tripaille métallique qui rappelle les coupes anatomiques. On se rend alors pleinement compte combien l’Aviation Moderne est devenue compliquée.

Voici quelques détails des devis de poids du Belphégor. Groupe motopropulseur : 2,7 tonnes, réservoirs vides : 140 kg, carburant et lubrifiant : 2,0 tonnes, planeur : 3,6 tonnes,  équipage : 265 kg, équipement de 900 à 1 100 kg, passagers et équipement spécial : de 350 à 590 kg.



Caractéristiques et performances

Envergure                 22m32cm
Surface alaire                50 m2
Allongement                 10
Longueur                17m09cm
Hauteur                5m83
Poids total                10 tonnes
Poids à vide                7,7 tonnes
Puissance                3 000 CV
Charge alaire                200 kg/m2
Charge au CV                3,33 kg/CV

Vitesse Max à 6 000m            550 km/h
Vitesse de croisière à 12 000 m        450 km/h
Plafond Max                13 500 m
Plafond de croisière            12 800 m
Montée à 11 000 m            38 min
Vitesses de montée à 2 600 rpm
au sol                    10 m/s         soit 1 970 pied/min
à 3 000 m                9,35 m/s     soit 1 840 pied/min
à 6 300 m                7,50 m/s     soit 1 475 pied/min
Distance de décollage            450 m






Article de la revue Décollage :

Planche XXXII : Le N.C.-3021

Le nouvel avion français est un appareil expérimental. Il permettra d’étudier le rayonnement cosmique et, de ce fait, deviendra le précieux auxiliaire des savants qui concentrant leurs recherches sur la constitution de la matière.



Les ingénieurs de la SNCAC, qui ont dessiné cet appareil, espèrent qu’il pourra atteindre un plafond de 13 000 m. Par ailleurs, on a pu remarquer lors des premiers essais la facilité avec laquelle le Belphégor « grimpe » dans l’atmosphère. De nombreux problèmes restent encore à résoudre, mais cet avion est appelé néanmoins à nous surprendre d’ici peu.

Voilure du Belphégor

Le Belphégor est un monoplan cantilever à voilure médiane. L’emplanture est carénée par un large raccordement, ce qui donne une ligne très particulière au fuselage. Les ailes forment chacune un plan trapézoïdal à extrémités semi-circulaires. Des volets de courbure équipent ses ailes.

La structure monolongeron comprend deux parties centrales qui abritent le train ainsi que les réservoirs d’essence, et deux parties extrêmes. Cette structure est composée de semelles en acier et en dural, d’une âme en dural, et de nervures qui portent des lisses longitudinales destinées à raidir le revêtement. La partie extrême de l’aile st en bois et en métal. Le longeron principal est en métal, alors que les longerons avant et arrière possèdent des semelles en épicéa et des âmes en contreplaqué. Le revêtement des ailes est en contreplaqué également. Les ailerons ont entoilés.

Fuselage

Trois parties constituent le fuselage : une à l’avant contenant le moteur, une autre centrale, contenant la cabine, une troisième enfin, en bois, située à l’arrière. La cabine située dans la partie centrale est isolée du fuselage grâce à une double paroi. Cette cabine, en tôles soudées, est soutenue à l’extérieur par une superstructure en dural formée de cadres et de poutrelles qui supportent aussi le revêtement du fuselage. La partie arrière est composée d’épicéa et de plaques de contreplaqué. Les cadres sur lesquels viennent se fixer les empennages sont en contreplaqué et en métal.

Cabine étanche

Cette cabine est de forme cylindrique et son diamètre est de 1m70. Elle se termine à l’avant par une partie hémisphérique et à l’arrière par un fond dans lequel s’ouvre la porte d’accès. Un kiosque recouvert partiellement de panneaux en plexiglass assure la visibilité au pilote de l’appareil. A la partie inférieure se trouve un poste d’observation. le volume de la cabine est de 11 m3. Le réchauffage périphérique sur toute la surface de la cabine est rendu possible grâce à de l’air chaud provenant du moteur qui circule dans l’espace entre les deux parois de la coque.





Empennage

Les empennages horizontaux et verticaux sont construits en bois. Les plans fixes possèdent deux longerons caissons, leur revêtement est en contreplaqué. Les gouvernails sont en ossature métallique entoilée.

Atterrisseur

Le train avant escamotable est d’allure classique. Ils e rentre latéralement entre le longeron principal et le longeron arrière des ailes. La roulette de queue s’escamote entre les cadres de l’extrémité arrière.

Groupe motopropulseur

Le moteur est un Daimler-Benz, de type D.B. 610, à refroidissement à eau. Les douze cylindres de chacun des deux blocs-moteur accouplés sont en V inversé. Le groupe attaque un réducteur double entraînant  un arbre porte-hélice. Le compresseur est un Daimler-Benz. Puissance au décollage : 2 950 CV à 2 800 tours/min. Cylindrée totale : 71,4 litres (alésage 154 mm, course 160 mm), hélice quadripale VDM en métal ayant 4,48 m de diamètre. Le poids de cette hélice est de 350 kg. Pas variable à commande électromécanique.

Equipement

Le poste de pilotage comprend un manche à volant ainsi qu’un palonnier réglable. Le navigateur dispose de plusieurs postes (un de travail, un d’observation, un de visibilité situé dans la nacelle à la partie inférieure de la cabine et aménagé pour la photographie). La planche de bord groupe tous les instruments de contrôle du moteur de façon que le pilote et le mécanicien navigant soient simultanément renseignés sur le fonctionnement du moteur.



72 ans après son premier vol, que peut-on dire sur ce Belphégor?

Le bureau d’étude de la Société Farman, qui avait été, comme toutes les autres industries aéronautiques françaises, nationalisée à la Libération, faisait maintenant partie intégrante du bureau d’étude de la toute jeune SNCAC, la Société Nationale de Constructions Aéronautiques Centre, basée à Bourges et à Boulogne-Billancourt.

Faisant feu de tout bois, ce bureau d’étude, comme ceux de toutes les autres SNCA, travaillait sur de très nombreux projets en même temps, reprenant même des projets commencés clandestinement sous l’Occupation, voire même des projets initiés avant-guerre. C’était le cas du Belphegor, il dérivait en droite ligne du Farman F-1000/1001.

Ah ce F-1000 ! Il y en aurait à dire sur ce malheureux avion qui ne dépassa jamais le stade du prototype et ne fit qu’un seul vol stratosphérique en août 1935. Certes le vol fut réussi, il vola bien à 13 000 m pendant de longues minutes, mais un accident de dépressurisation lente causa la mort en vol du pilote d’essai et le Farman F-1001 s’écrasa....

Le NC-3020 ou NC-3021 (selon les articles) était un avion expérimental qui devait servir de laboratoire volant pour de études météorologiques et sur les rayonnements cosmiques.  C’était un énorme monomoteur au fuselage ventru mais qui ne manquait pas d’une certaine grâce dans sa silhouette. Mais, en 1946, il détonnait vraiment à un moment où l’on voyait arriver des avions à réaction. Il détonnait aussi par son assise sur un train classique à une époque où tous les nouveaux avions bénéficiaient d’un train tricycle. Il détonnait enfin par sa construction qui mélangeait le métal, le bois et même la toile !

Le Belphégor fit son premier vol le 6 juin 1946 à Toussus-le-Noble, où se trouvaient les anciennes usines Farman de la nouvelle SNCAC. La fiabilité du moteur DB-610 fut immédiatement une source de problèmes à répétition. En trois ans de vols d’essais, le Belphégor n’accumula qu’une quarantaine d’heures de vol ! C’est dire. Un rapport du Centre d’Essais en Vol indique que la mise en œuvre de l’avion est « très difficile ». A l’été 1949, les essais en vol du Belphégor furent définitivement arrêtés et l’avion fut remisé au fond d’un hangar. Bref, cet avion expérimental ne vola jamais aux altitudes stratosphériques pour lesquelles on l’avait conçu. Un raté réel. Mais ne pouvait-il pas en être ainsi quand on voit sa conception encore très « avant-guerre » !? Pensez que Boeing, depuis 1942, produisait en série des bombardiers B-29 avec trois compartiments pressurisés reliés entre eux par un tunnel pressurisé sur toute la longueur de son fuselage !

Reste l’usage avoué et l’usage caché auquel on destinait cet avion, s’il avait atteint ses performances. La nacelle inférieure et ses fenêtres en plexiglass avec son poste aménagé pour la photographie surprennent sur un appareil destiné ... à l’observation des rayonnements cosmiques. Pourquoi diriger les moyens d’observation vers le bas ? Il est probable que l’utilisation cachée à laquelle on destinait cet avion volant à de hautes altitudes à assez grande vitesse (pour l’époque), était militaire, un avion d’observation et de renseignement. Un avion espion, avant l’heure. Mais on ne le saura jamais.