Northrop P-61 Black Widow
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Northrop P-61 Black Widow
Rôle Avion de chasse nocturne
Équipage
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Motorisation
Moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) 2 Pratt & Whitney (Pratt & Whitney est le nom d'un constructeur de moteurs d'avions américain dont la production est aussi bien utilisée pour les avions civils que pour les avions...) R-2800-65 Double Wasp
Dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...)
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Envergure (L'envergure est la distance entre les extrémités des ailes. Le terme est valable pour définir un oiseau, un chiroptère, un avion (ou planeur).) 20,12 m
Longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) 15,11 m
Hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) 4,47 m
Surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique,...) alaire 61,53 m²
Masses
À vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) 10.637 kg
Avec armement 13.471 kg
Maximale 16.420 kg
Performances
Vitesse (On distingue :) maximale 589 km/h
Plafond (Par extension, un plafond représente le maximum de quelque chose :) 10.600 (plafond opérationnel) m
Vitesse ascensionnelle 12,9 m/min
Distance franchissable 3.060 km
Armement
Interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) 4 canon de 20 mm + 4 mitrailleuses Browning cal.50 (12,7mm)
Externe 2 bombes de 1.600 livres + 6 roquettes de 5 pouces (127 mm)
Avionique

Le P-61 Black Widow est un chasseur nocturne américain de la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est...) Guerre mondiale construit par Northrop Corporation (Northrop Corporation était un constructeur aéronautique important aux États-Unis.).

C'est un appareil de construction entièrement métallique, bimoteur, bi-poutre, monoplan (Un monoplan est un avion ayant une seule paire d'ailes comme plan de sustentation. Depuis la fin des années 1930, tous les avions classiques sont monoplans.) à aile haute, spécifiquement conçu pour la pénétration et la chasse nocturnes, utilisé par l'USAAF pendant la Seconde Guerre mondiale.

Il fut le premier avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air,...) américain spécifiquement conçu comme chasseur de nuit équipé de radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou...).

Origines

Dans les années précédant la Seconde Guerre mondiale, la Royal Air Force (La Royal Air Force (force aérienne royale en anglais, le plus souvent abrégée en RAF) est l'armée de l'air de l'armée britannique. Elle forme avec la British Army et...) et la Luftwaffe travaillèrent à définir et mettre au point (Graphie) les théories et les doctrines d'utilisation de l'arme aérienne nocturne.

Mettre en œuvre des opérations aériennes nocturnes est un véritable défi du fait de leur complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par...). Le différentes contraintes doivent être brièvement expliquées et évaluées afin de mieux saisir les bases du succès du P-61.

Les prémices du Black Widow

En août 1940, 16 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) avant l'entrée en guerre des États-Unis, l'officier correspondant de l'USAAC à Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville d'Angleterre et du Royaume-Uni. Fondée il y a plus de 2 000 ans par les Romains, la ville est aujourd'hui devenue un centre...), le Lieutenant-Général Delos C. Emmons, fut mis au courant des recherches britanniques sur le RADAR (RAdio Detection And Ranging), développement en cours depuis 1936 et qui joua un rôle fondamental dans la défense des îles britanniques contre la Luftwaffe pendant la Bataille d'Angleterre (L’Angleterre (England en anglais) est l'une des quatre nations constitutives du Royaume-Uni. Elle est de loin la plus peuplée, avec...). Le Général Emmons fut informé de l'existence d'un nouveau radar d'interception aéroporté, appareil autonome qui pouvait être installé dans un avion et permettait d'opérer en vol sans recourir à des stations au sol. En septembre 1940, la mission Tizard se rapprocha de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) britannique sur de nombreux sujets, dont les radars, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de produire des appareils aux Etats-Unis.

Simultanément, la commission d'achat britannique, en cours d'évaluation d'avions américains, déclara son besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) urgent d'un intercepteur rapide à haute altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de...) apte à engager les bombardiers de nuit allemands attaquant Londres. Cet avion devait pouvoir patrouiller toute la nuit au dessus de la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les habitations doivent être à moins de 200 m...) nécessitant de facto une autonomie minimum de huit heures (L'heure est une unité de mesure  :) et évidemment l'emport des premiers radars aéroportés. L'armement spécifié était disposé dans " de multiples tourelles ". Le Boulton Paul Defiant (Issu de spécifications du British Air Staff de 1935 le Boulton Paul Defiant était un chasseur monomoteur à ailes basses dépourvu d'armement vers l'avant et équipé d'une tourelle de 4 mitrailleuses de 0,303 pouces (7,7 mm)...) de la RAF avait démontré sa capacité à emporter un radar pour la chasse de nuit mais fut écarté en 1942 et les versions nocturnes du De Havilland Mosquito (Le De Havilland Mosquito (moustique, en rappel de la fonction de harcèlement initialement prévu pour cet appareil) DH 98 est un avion militaire britannique de la Seconde Guerre mondiale,...), excellentes du point de vue des performances, devaient être renforcées du point de vue de leur structure.

Ces spécifications furent diffusées auprès de tous les concepteurs et avionneurs travaillant pour les britanniques. Jack Northrop était parmi eux et se rendit compte que les contraintes de vitesse, altitude, capacité d'emport de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie...) et d'armement de bord menaient à un grand avion multimoteur.

Le Général Emmons retourna aux États-Unis avec les spécifications détaillées du chasseur de nuit britannique et son rapport précisait qu'un tel avion pouvait être produit par l'industrie aéronautique (L'aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de faire évoluer un aéronef dans l'atmosphère terrestre.) américaine. La commission Emmons développa les spécifications de base et les envoya, vers la fin de 1940, à l' Air Technical (Un technical est un anglicisme désignant un véhicule de combat improvisé et typique d'une force militaire irrégulière locale.) Service Command à Wrigth Field. Prenant en compte les deux plus grosses contraintes - la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force...) élevée du radar embarqué et la grande autonomie (toutefois standard pour les chasseurs de l'époque) de huit heures - la commission, dont Jack Northrop était membre, définit un avion bimoteur, d'une taille en conséquence et recommanda la prise en compte de ces paramètres par les projets candidats.

Dans l'intervalle, Vladimir H. Pavlecka, patron de la recherche chez Northrop, était présent à d'autres discussions à Wrigth Field. Le 21 octobre 1940, le colonel Lawrence Craigie de l'ATSC appela Pavlecka pour lui expliquer certaines spécifications de l'USAAC mais lui précisa : "Ne prenez pas de notes, gardez ceci en mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) et lancez-vous" (Davis & Menard, 4). Craigie ne dit rien sur le radar, alors ultra-secret, et le décrivit à Pavlecka en ces termes : "c'est un appareil permettant de localiser les avions ennemis dans le noir et qui a la capacité de voir et de distinguer les autres avions". La mission, continua Craigie, consiste à "intercepter et détruire les avions ennemis en vol dans l'obscurité ou dans des conditions de faibles visibilité (En météorologie, la visibilité est la distance à laquelle il est possible de distinguer clairement un objet, quelle que soit...)".

Pavlecka rencontra Jack Northrop le lendemain et lui fit part des spécifications de l'USAAC. Northrop compara ses notes avec celles de Pavlecka, constata des similitudes entres les spécifications de l'USAAC et celles de la RAF et mis en commun le travail fait sur la demande britannique. Un mois déjà s'était passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition du...) et la semaine suivante, Northrop répondait à la proposition de l'USAAC.

Le 5 novembre, Northrop et Pavlecka rencontrèrent des officiers de l'Air Material Command à Wrigth Field pour leur présenter leur conception préliminaire. Le Douglas XA-26 était le seul concurrent pour ce chasseur de nuit, ce fut la proposition de Northrop qui fut sélectionnée : Le Black Widow était né.

Les études préliminaires

Suite à l'accord de l'USAAC, Northrop commença le travail de conception détaillée de cet appareil appelé à être le premier conçu spécifiquement pour la chasse de nuit. Le résultat en fut le plus grand et le plus efficace des chasseurs nocturnes américains de la Seconde Guerre mondiale.

La première étude de Northrop présentait un long fuselage-nacelle encadré de deux fuseaux-moteurs se prolongeant vers l'arrière en poutres destinées à recevoir les dérives et l'empennage horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la...), s'inspirant de fait du P-38 Lightning.

Les moteurs étaient des Pratt & Whitney R2800-10 Double Wasp, moteurs radiaux à 18 cylindres donnant 2000 chevaux (1,5MW) chacun.

Le fuselage (Le fuselage désigne l'enveloppe d'un avion qui reçoit généralement la charge transportée, ainsi que l'équipage. Le fuselage d'un avion supporte la voilure et l'empennage (pour la stabilité).) abritait un équipage de 3 hommes, le radar et deux tourelles de quatre mitrailleuses lourdes Browning M2 de 12,7 mm (calibre 0.50 pouce) munies de barillets "aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but...)" de 36 pouces. Les tourelles étaient situées dans le nez (Le nez (du latin nasus) est chez l'homme la saillie médiane du visage située au-dessus de la lèvre supérieure et qui, en le surplombant, recouvre l'orifice des fosses...) et à l'arrière du fuselage.

L'appareil reposait sur un train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des...) d'atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est employé dans le domaine maritime ou...) tricycle (Le tricycle est un cycle à trois roues.) et des volets hypersustentateurs rétractables sur toute l'envergure, volets appelés "volets Zap" du nom de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception,...) Edward Zap travaillant chez Northrop.

L'avion était gros, comme Northrop l'avait prévu. Bien plus gros et plus lourd que les bombardiers bi, tri, quadrimoteurs voire plus, en production à l'époque.
Une longueur de près de 14 mètres (45 pieds et 6 pouces), une envergure supérieure à 20 mètres (66 pieds) et une masse maximale en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement...) projetée de l'ordre de 10 tonnes (22.600 livres) étaient des caractéristiques sans précèdent pour un chasseur, inacceptables voire complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la...) délirantes pour la majorité des spécialistes de l'époque.

Des changements au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...)

D'autres configurations furent étudiées avant les études détaillées. Parmi celles-ci, une variante avec un seul ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) dérive-gouverne de direction mais elle fut écartée. Une autre variante prévoyait le positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente...) des tourelles sur le dessous et le dessus du fuselage et l'embarquement d'un second mitrailleur.

Á la fin de novembre 1940, Jack Northrop revint à la solution bi-dérive et à l'équipage de 3 personnes. Pour atteindre les spécifications élevées de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) de l'USAAC, la tourelle ventrale fut abandonnée au profit de quatre canons Hispano M2 de 20 mm montés dans les ailes. Le P-61 devint alors un des rares avions américains armés en standard de cette façon. Les autres furent le P-38, le F4U-1C (une sous-version peu produite du Corsair) et le bombardier en piqué A-36 Apache (une des premières versions du P-51 Mustang). Bien que quelques F6F Hellcat et quelques P-39 (renommés P-400) repris dans le cadre de la loi prêt-bail fussent également armés de quatre canons de 20 mm, ce n'était pas un équipement standard.

La proposition 8A de Northrop (NS-8A) fut formellement présentée à l'Air Army Material Command de Wright Field le 5 décembre 1940. Quelques ajustements plus tard, cette proposition rencontra l'assentiment de l'USAAC et Northrop reçut une commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) le 17 décembre ; un contrat pour deux prototypes et deux maquettes de soufflerie, pour un montant de 1.367.000 dollars maximum, suivit le 10 janvier 1941.

Par décision de DoD (Département de la Défense), la proposition NS-8A devint le projet XP-61.

Caractéristiques

Il emportait un équipage de trois hommes : pilote, mitrailleur et opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :) radar. Il était armé de quatre canons Hispano M2 de 20 mm, deux dans chaque aile et de quatre mitrailleuses Browning M2 de 12,7 mm disposées horizontalement (les deux centrales légèrement surélevées) dans une tourelle dorsale télécommandée. La tourelle était pilotée par un calculateur de tir à gyroscope (Un gyroscope (du grec « qui regarde la rotation ») est un appareil qui exploite le principe de la conservation du moment angulaire en physique (ou encore stabilité gyroscopique ou effet gyroscopique).) General Electric (General Electric est un conglomérat américain fondé en 1892 par la fusion d'une partie de Thomson-Houston Electric Company et de Edison General Electric Company.) GE2CFR12A3 et pouvait être contrôlée par le mitrailleur ou par l'opérateur radar, chacun disposant des commandes de tir et d'un collimateur (Un collimateur est un dispositif optique permettant d'obtenir un faisceau de rayons de lumière parallèles à partir d'une source de lumière. Ce mot...) gyroscopique sur leur sièges pivotants.

Les deux moteurs radiaux Pratt & Whitney Double Wasp R2800-25S, montés chacun approximativement au sixième de l'envergure, étaient suralimentés par des compresseurs mécaniques double-étage à deux vitesses. Les turbo-compresseurs, bien qu'amenant un gain de vitesse de 50 nœuds (92 km/h) et une augmentation du plafond opérationnel de 10.000 pieds (3.000 m) ne furent pas utilisés pour deux raisons : Ils ne furent pas jugés nécessaires et, de plus, ils auraient occupé un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) important tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en rajoutant du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des...).

Les puits de train d'atterrissage du train principal étaient situées sous les nacelles, juste derrière les moteurs. Le train principal se déployait vers l'avant et se repliait vers l'arrière, le circuit hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent...) étant vers l'avant. Chaque roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) était tournée vers l'intérieur du pied du train d'atterrissage. Les portes de chaque train principal étaient en deux pièces de tailles égales, avec un joint de fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) longitudinal, et articulées sur les bords extérieurs des cases à train.

Chaque capot-moteur et nacelle se prolonge vers l'arrière en une poutre qui se termine en une large dérive et un volet de direction en forme de triangle (En géométrie euclidienne, un triangle est une figure plane, formée par trois points et par les trois segments qui les relient. La...) rectangle (En géométrie, un rectangle est un quadrilatère dont les quatre angles sont des angles droits.), le bord d'attaque de la dérive présentant un angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de 37 degrés par rapport à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.). L'empennage horizontal est disposé entre les deux dérives et présente une corde, gouverne (Une gouverne est une surface mobile agissant dans l'air ou dans l'eau servant à piloter un mobile selon un de ses trois axes :) de profondeur comprise, approximativement égale aux trois-quarts de la corde de l'aile mesurée à l'emplanture. La gouverne de profondeur représente un tiers environ de la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux mesures d'un rectangle,...) de l'ensemble plan fixe-gouverne, vue du dessus, la gouverne de profondeur présente une forme trapézoïdale. Le stabilisateur horizontal et la gouverne de profondeur sont assemblées de façon à être très aérodynamiques.

Les nacelles moteurs sont situées aux extrémités du caisson central de voilure lequel présente un dièdre positif de 4 degrés et est prolongé par le reste de l'aile qui présente un dièdre de 2 degrés. Le bord d'attaque de l'aile est droit et perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à plomb) et justifie la...) à l'axe de l'avion. Le bord de fuite est droit et parallèle au bord d'attaque par rapport au caisson central puis présente un flèche de 15 degrés après la nacelle. Les prises d'air pour l'alimentation des moteurs se situent sur les bords d'attaque à quelques dizaines de centimètres de part et d'autre des nacelles moteurs. La forme de ces prises d'air est similaire à celle du F4U Corsair (rectangulaires avec les extrémités en forme de demi-cercle) avec, à l'intérieur, de multiples aubages pour canaliser le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un...) d'air.

Il n'y avait pas d'ailerons ; en plus des "Zap flaps", volets rétractables sur toute l'envergure, le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de l'avion en roulis était confié à des destructeurs de portance d'approximativement 3 mètres (10 pieds) de long et de 15 cm (6 pouces) de large chacun. Ils sont situés à l'extérieur de chacun des fuseaux-moteurs. Leur fonctionnement est le suivant : Le destructeur (En programmation orientée objet, le destructeur d'une classe est une méthode lancée lors de la destruction d'un objet afin de récupérer les ressources dont principalement la mémoire réservée dynamiquement...) de portance ou spoileron situé dans l'aile se tourne vers la surface supérieure de l'aile, ce qui modifie le flux d'air et diminue la portance en cassant le Principe de Bernoulli.

Le fuselage principal, centré sur l'axe de symétrie de l'avion, de la pointe du nez à la pointe du cône terminal présente une longueur d 'approximativement 5/6 de la longueur d'une aile (de l'emplanture au bord marginal). Le nez abritait un radar General Electric SCR-720A, version améliorée du radar Signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les hommes pour...) Corps SCR-268. Juste derrière le radar se trouve le compartiment de l'équipage avant : le pilote et le mitrailleur surélevé par rapport au pilote d'environ 15 cm (6 pouces). La verrière, de type "serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures produites pour l'alimentation ou le plaisir de...) de jardinier" ,à multiples montants, comprenait deux niveaux distincts ; un pour le pilote et l'autre pour le mitrailleur décalé en hauteur et vers l'arrière. Combinés à la surface supérieure du nez, à peu près plate, cette verrière à deux échelons donnait à l'avant du fuselage un profil à trois marches peu marquées. Sur le XP-61, la verrière avant comprenait des parties en Plexiglas thermoformé face au pilote et au mitrailleur et des parties à montants pour le dessus et les côtes du cockpit (L'habitacle (mais aussi cabine de pilotage, poste de pilotage, cellule ou encore cockpit) d'un avion désigne l'espace réservé au pilote, son copilote et au mécanicien. Il contient...). Sous le compartiment de l'équipage avant se trouve le train d'atterrissage avant, c'était aussi l'accès à l'avion pour le pilote et le mitrailleur. La jambe de l'atterrisseur (Un atterrisseur (lander en anglais) désigne en dans le domaine de l'astronautique un engin spatial embarqué dans un véhicule spatial destiné à se poser sur la surface d'un astre (ou d'un satellite)....) avant se rétractait vers l'arrière, contre un panneau spécialement formé qui fermait, pour la durée du vol, le plancher du cockpit ; l'atterrisseur n'ayant pas la place de se rétracter si ce panneau n'était pas fermé. La roulette avant était centrée avec la contrefiche sur la gauche. la roulette avant était d'un diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce...) approximativement égal aux 2/3 du diamètre des roues principales. Il y avait deux portes pour le train avant, symétriques, le joint de fermeture longitudinal, les portes articulées sur les bords extérieurs du puits de train. Le partie centrale du fuselage abritait, entre autres, le longeron (Le longeron est un élément de base d'une structure. Ce terme apparaît dans différents domaines et désigne des pièces différentes dont le rôle est...) principal de la voilure, les réservoirs de carburant, les systèmes d'alimentation et leurs systèmes de contrôle ainsi que les câbles de de commande de vol, les commandes des moteurs et du pas des hélices, la radio (A supprimer) et l'IFF mais surtout le bâti de la tourelle dorsale ainsi que ses systèmes de commande en rotation, et en élévation ; les magasins de munitions pour les quatre mitrailleuses lourdes Browning M2 de 12, 7 mm (0,50 pouce) de calibre, le calculateur de commande de tir à gyroscope GE2CFR12A3 anisi que les liaisons vers les consoles de tir du mitrailleur et de l'opérateur radar respectivement vers l'avant et l'arrière.

À l'arrière du fuselage se trouvait le poste de l'opérateur radar, on y accédait par une petite écoutille (Écoutille : Mot issu de l'espagnol Escotilla qui, en vieux français, a donné Écoste et enfin le mot que nous connaissons. Littéralement, ce mot signifie Échancrure.) munie d'une échelle située sous le dessous de l'appareil. Les commandes et les écrans de visualisation du radar SCR-720 étaient situés dans le compartiment arrière, isolé du reste de l'avion. Des système de radio, intercomm de même que les commandes et contrôles de la tourelle télécommandée y prenaient place également. La verrière du compartiment arrière suivait la ligne générale de la verrière avant sauf qu'elle ne comprenait qu'une seul échelon arrondi (Un arrondi d'un nombre est une valeur approchée de ce nombre obtenue, à partir de son développement décimal, en réduisant le nombre...). L'arrière du fuselage était constitué d'une verrière effilée en plexiglas. Se raccordant au fuselage de section rectangulaire, ce cône terminal présentait une surface quelque peu plus importante vu de côté que vu de dessus.

La section droite du fuselage était rectangulaire, orienté verticalement sur sa plus grande partie. la pointe du nez, très ronde, se raccordait rapidement sur la section rectangulaire du fuselage ; puis la section droite du fuselage devenait franchement ronde sous le logement du train et le poste de pilotage. La hauteur augmentait à chaque échelon de la verrière avant, le second échelon étant au niveau du dessus du fuselage (sans compter la tourelle). À l'arrière du compartiment de l'équipage avant, la section droite augmente fortement vers le bas jusqu'au point situé entre l'arrière du compartiment avant et l'avant du compartiment arrière, point à partir du quel, la forme arrondie sous le fuselage commence à disparaître.

???

La section droite des fuseaux-moteurs était principalement circulaire, s'agrandissant et diminuant depuis les capots, les ailes et les puits de train jusqu'aux poutres arrières et les dérives. Un renflement sur le dessus des ailes maintenait une section droite circulaire aux intersection ailes-nacelles. La section droite prenait alors une forme légèrement en œuf au droit des puits de train, plus large en bas mais toujours arrondi. Un renflement oblong sur les portes du train principal permettait de loger la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) principale quand le train était rentré.

Les bords marginaux, les raccords ailes-nacelles, les bords des stabilisateurs et des surfaces de contrôle (sauf l'empennage horizontal et la gouverne de profondeur) étaient très bien arrondis et profilés, proprement raccordés. l'avion ne présentait que très peu d'angles ou de bords anguleux ; aérodynamiquement parlant, le dessin de cet avion était très propre, ses lignes fluides.

Développement du XP-61

En mars 1941, le comité de standardisation Armée/Marine décida de standardiser l'utilisation de carburateurs verticaux dans toutes les secteurs militaires US. Le projet XP-61, conçu pour les carburateurs inversés, deux mois supplémentaires pour reconcevoir les nacelles-moteurs pour les rendre compatibles avec cette décision. Plus tard, cette décision fut d'ailleurs annulée par le même comité (la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un...) délicate du projet XP-61 y fut pour quelque chose), évitant ainsi l'échec du développement du XP-61. L'Air Corps se rendit chez Northrop le 2 avril 1941 pour inspecter la maquette d'aménagement du XP-61 ; plusieurs modifications furent demandées à l'issue de l'inspection. La plus importante fut le changement de position des 4 canons de 20 mm Hispano des portions extérieures des ailes (au-delà des nacelles moteurs) sous le ventre du fuselage central où ils furent regroupés juste derrière le puits de train avant. Très peu espacés les uns des autres, centrés sur l'axe de l'avion, cette disposition permet de ne pas harmoniser les armes. L'harmonisation des armes est obligatoire pour les avions avec les armes montées dans les ailes. L'harmonisation permet de faire croiser le tir des différentes armes sur un ou plusieurs points à une distance et une élévation données ; c'est à ce point ou ces points que les dommages à l'avion adverse sont maximaux. Pour maximiser ces chances de victoire, le tireur devait donc tirer au bon moment pour que l'avion adverse se trouve au moment de l'impact au(x) point(s) de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :), ce qui augmentait le difficulté, pour le pilote, d'estimer la déflexion de son tir sur une cible mobile. Le fait que les dégâts soient plus faibles en deçà ou au delà du (des) point(s) de convergence réduisait en pratique la portée efficace des armes et créait, pour l'adversaire, une "zone de sécurité" devant l'avion tireur.

Sans harmonisation, la visée est plus rapide et plus facile et les canons regroupés créaient un véritable flux de projectiles de 20 mm. Retirer les canons et les munitions des ailes permit également d'épurer l'aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements d'air, ainsi qu'éventuellement sur leurs effets sur des éléments solides...) des surfaces portantes et d'augmenter la capacité interne en carburant de 2.044 à 2.441 litres (de 540 à 645 gallons).

D'autres modifications furent de prévoir des points d'accrochage sous voilure pour des réservoirs extérieurs largables, des pare-flammes sur les échappements et de revoir la disposition de quelques équipements de radio. Toutes ces modifications furent bénéfiques spécialement la nouvelle disposition des canons, cela entraîna un mois supplémentaire de reconception, le XP-61 put être lancé en fabrication.

Pendant l'été 1941, on s'aperçut que la tourelle dorsale prévue était vraiment très difficile à installer, elle fut remplacée par une tourelle General Electric dont l'anneau était montée sur un pied comme sur les tourelles dorsales des B17, B-24, B25, A-20 et d'autres bombardiers. Pour les essais en vol, une tourelle factice fut montée car les tourelles fonctionnelles étaient réservées aux avions alors en production ou plus avancés que le programme XP-61.

Durant février 1942, Curtiss annonça à Northrop que les hélices prévues (modèle C5424-A10, quadripale, à réglage de pas automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des...) et mise en drapeau) pour le prototype ne seraient pas prêtes pour les tests de roulage et les premiers vols. des hélices Hamilton Standard furent utilisées à la place en attendant la disponibilité (La disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance qu'on obtient en divisant la durée durant laquelle ledit équipement ou système est opérationnel par la durée totale...) des Curtiss.

La masse du XP-61 s'accrut au cours de la construction du prototype à 10.156 kg (22.392 livres) à vide et 13.459 kg (29.673 livres) au décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.). Les moteurs étaient des radiaux R-2900-25S Pratt & Whitney Double Wasp, entraînant des hélices quadripales Curtiss C5425-A10 de 3,70 m (12 pieds et 2 pouces) de diamètre dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) des aiguilles d'une montre vue de face. Les équipements radio comprenaient deux radios de ??? SCR-522A et trois autres appareils de radio : SCR-695A, AN/APG-1 et AN/APG-2. La commande de tir de la tourelle était la même que sur les B-29 : General Electric GE2CFR12A3.

Le radar SCR-720

Le modèle de production du SCR-720 comportait un émetteur-récepteur radar dans le nez de l'avion ; dans le mode "interception aérienne", il avait une portée de 5 miles. L'appareil pouvait également fonctionner comme balise-radio embarquée, système de guidage, aide à la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) ou en collaboration avec les transpondeurs IFF. L'opérateur radar du XP-61 localisait les cibles sur son écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous...), calait son appareil pour suivre leurs trajectoires puis renseignait par l'intercomm, le pilote avec les corrections de cap et de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) nécessaires. Une fois la cible approchée, le pilote utilisait un écran plus petit intégré dans le tableau de bord (Le tableau de bord est l'élément qui indique au conducteur d'un véhicule (automobile, bateau), les paramètres de fonctionnement de celui-ci. Il est le plus souvent situé face au conducteur ou pilote, dans certains cas,...) pour s'approcher au plus près.

La tourelle télécommandée

La tourelle rotative du XP-61 pouvait être manœuvrée par n'importe lequel des trois hommes d'équipage ou pouvait être verrouillée vers l'avant pour ajouter sa puissance de feu à celle des quatre canons de 20 mm. L'opérateur radar pouvait tourner la tourelle vers l'arrière pour engager des cibles se présentant par l'arrière de l'appareil. Capable de tourner sur 360 degrés et de s'élever de 90 degrés, elle couvrait toute la demi sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même...) au dessus du XP-61.

Les variantes du P-61

XP-61
Les deux premiers prototypes.
YP-61
Les exemplaires de pré-production : 13 exemplaires.
P-61A-1
Première version de production, moteurs R-2800-10, 2000 CV : 45 exemplaires, les 7 derniers appareils construits sans la tourelle.
P-61A-5
Pas de tourelle, moteurs R2800-65 produisant 2.250 CV : 35 exemplaires.
P-61A-10
Système d'injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) pour augmenter la durée possible à la puissance maximale : 100 exemplaires.
P-61A-11
Un point d'accrochage sous chaque aile pour des bombes ou des réservoirs supplémenatires : 20 exemplaires.
P-61B-1
Nez allonge de 20,3 cm (8 pouces), radar de surveillance dans la queue SCR-695 : 62 exemplaires.
P-61B-2
Réinstallation de points d'accrochage comme sur le P-61A-11 : 38 exemplaires.
P-61B-10
Quatre points d'accrochage sous voilure : 46 exemplaires.
P-61B-11
Réinstallation de la tourelle avec quatre mitrailleuses de 12,7 mm (0.50) : 5 exemplaires.
P-61B-15
Tourelle avec quatre mitrailleuses de 12,7 mm (0.50) : 153 exemplaires.
P-61B-16

Armement de la tourelle réduit à deux mitrailleuses : 6 exemplaires.

P-61B-20
Nouvelle tourelle General Electric munie de quatre mitrailleuses : 84 exemplaires.
P-61B-25
Tourelle pointée ét déclenchée automatiquement par un radar de conduite de tir APG-1 : 6 exemplaires.
P-61C
Moteurs turbocompressés R-2800-73 produisant 2.800CV (2.090kW), vitesse maximale porte à 374 nœuds (692 km/h, 430 mph) à 30.000 pieds (9.145 m). Néanmoins, l'appareil souffrait d'instabilité longitudinale pour une masse supérieure à 15.875 kg (35.000 livres) et de distance de décollage trop élevée ; jusqu'à 4.830 m (3 miles) pour une masse au décollage de 18.143 kg (40.000 livres). 41 exemplaires construits, la commande pour 476 exemplaires supplémentaires fut annulée après la fin de la guerre.
TP-61C
P-61C converti en avion d'entraînement à double commande.
XP-61D
Un P-61A-5 (numéro de série 42-5559) et un P-61A-10 (numéro de série 42-5587) équipé de moteurs turbocompressés R-2800-14, programme annulé quand le P-61C entra en production.
XP-61E
Deux P-61B-10 (numéros de série 42-49549 et 42-39557) convertis comme escorteurs de jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) à long rayon d'action. L'équipage était disposé en tandem sous une verrière monobloc posée à la place de la tourelle, un réservoir additionnel était installé à la place de l'opérateur radar à l'arrière du fuselage et quatre mitrailleuses de 12,7 mm (0.50) prenaient la place du radar dans le nez de l'avion et les quatre de canons de 20 mm disposés sous le fuselage étaient conservés. Premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre les airs par ses propres moyens. C'est l'équivalent en...) le 20 novembre 1944, programme annulé après la fin de la guerre. Le premier prototype fut converti en XF-51, le second perdu lors d'un accident en 1945.
XP-61F
Conversion analogue à celle du XP-61E mais à partir d'un unique P-61C (numéro de série 43-8338).
P-61G
16 P-61b convertis à la recherche météorologique.
F-15A Reporter
Variante de reconnaissance photographique avec un nouveau fuselage central abritant le pilote et l'opérateur caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) disposés en tandem sous une simple verrière bulle et six caméras à la place du radar dans le nez. Propulé par deux moteurs turbocompressés R-2800-73 comme le P-61C. Le premier prototype XP-15 fut obtenu par la conversion du premier prototype XP-61E et le second XF-15A fut issu de la conversion d'un P-61c (numéro de série 43-8335). L'appareil présentait une masse au décollage de 14.580 kg (32.145 livres) et une vitesse maximale de 382 nœuds (708 km/h, 440 mph). seulement 36 des 175 commandés furent construits avant la fin de la guerre. Après la création de l'US Air Force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) en 1947, les F-15A furent renommés en RF-61C, Les F-15A furent à l'origine de la plupart des cartes de la Corée du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) au début de la guerre de Corée.
F2T-1
Deux P-61A testés par l'US Navy.

Modifications opérationnelles

Le 425th Night Fighter Squadron déplaça l'opérateur radar de l'arrière du fuselage à la place laissée libre par le retrait du mitrailleur derrière le pilote. Cette disposition augmentait les chances de contact visuel avec l'ennemi. La masse ainsi gagnée augmenta toutes les performances de l'avion.

Les P-61 survivants

Quatre exemplaires de P-61 sont actuellement connus.

Un P-61C (numéro de série 43-8353) est exposé au National Museum of the United States (Le United States est un paquebot construit en 1952 ; il est le plus grand jamais construit aux États-Unis, et toujours le plus rapide à ce jour.) à Dayton dans l'Ohio. Il est marqué comme le P-61B-1-NO et sa livrée représente l'appareil "Moonlight Serenade" du 550th Night Fighter Squadron. Une réplique de la tourelle, construite par les équipes du musée fut récemment installée.

Un P-61C (numéro de série 43-8330) appartenant au National Air and Space Museum est stocké en attente de restauration à l'établissement Paul Garber à Suitland dans le Maryland.

Un P-61A est exposé en Chine à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) National d'Études Aéronautiques de Pékin (Pékin (ou Beijing) (?? ; pinyin : B?ij?ng   Écouter la prononciation en mandarin , « la capitale du nord ») est la capitale et l'un des centres culturels de la République populaire de Chine....). Le numéro de série de cet appareil est inconnu mais est un des trois P-61A du 472th Nignt Fighter Squadron que les Chinois saisirent en 1945. L'avion est en très mauvais état et doit être proche de la ruine (Une ruine est le reste d'un édifice dégradé par le temps ou une destruction plus rapide. Elle apparaît souvent dans la peinture occidentale avec pour effet de donner un...) structurelle. Les Chinois disent également stocker deux P-61 qu'ils ont mis en vente au prix de 2.000.000 de dollars.

Un P-61B (numéro de série 42-39445) qui s'était écrasé le 10 janvier 1945 sur le Mont Cyclope en Nouvelle-Guinée (La Nouvelle-Guinée est une île de l'Océanie proche l'ouest de l'océan Pacifique.) fut retrouvé en 1991 par le Mid-Atlantic Air Museum de Reading en Pennsylvanie. L'appareil subit une longue restauration qui doit éventuellement le remettre en condition de voler à nouveau. Il portera l'immatriculation civile N550NF. Actuellement, le fuselage central est partiellement restauré et les deux bâti-moteurs sont refaits à minima.

Il est à noter que le dernier avion de la série des P-61 ayant volé fut un F-15A Reporter (RF-61C) (numéro de série 45-59300) qui avait été transformé en bombardier d'eau mis en œuvre par TBM Inc. en Californie. Il fut détruit le 16 septembre 1968 au décollage.

Le P-61 dans les médias (On nomme média un moyen impersonnel de diffusion d'informations (comme la presse, la radio, la télévision), utilisé pour communiquer. Les médias permettent de diffuser une information vers un grand nombre d'individus sans...)

Á la fin des années 40, RKO prévit de faire un film au sujet du 422nd Night Fighter Squadron en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...).

Peu d'informations sont disponibles sur ce film bien que Howard Hugues, admirateur de la ligne du P-61, fut producteur exécutif et fortement impliqué dans la promotion du projet et que James Arness fut envisagé pour un rôle. Quand Hugues et le studio s'aperçurent que très peu de P-61 volaient et que la plupart étaient basés en Alaska, ils essayèrent de contourner le problème en utilisant un C-82 Packet peint en noir, le résultat ne fut guère impressionnant et le projet fut finalement annulé.

Quelques pièces de costumes furent vendues plus tard, les badges et insignes ressemblaient à ceux du 422nd NFS mais un examen attentif permettait de découvrir les marques de fabrication de RKO.

Une seule escadrille de chasseurs de nuit "Black Widow", construit par Northrop sera constituée à la base de Scorton (GB) avec cet avion précurseur des chasseurs de nuit tous temps : le 422 ème escadron de chasseurs de nuit dépendant du 71ème fighter Wing.(renseignement tiré de la chronologie de l'US Air Force publié sur le net). A partir du 16 juillet 1944, il opérera des patrouilles de nuit au-dessus de la Normandie. Après la guerre, cet avion équipera la chasse suédoise de nuit. Mais il a été conçu a priori pour la guerre en Extrême Orient (L'orient correspond au point cardinal est, et s'oppose à l'occident (l'ouest).), et probablement; expédié sur le théâtre des opérations européen pour tester s'il était capable d'intercepter les V1 qu'il pouvait effectivement rattraper sans vol plongeant. On ignore quelles ont été les résultats obtenus sur ce plan. Cette mesure a du apparaître inutile à partir du moment où la Défense anti aérienne britannique, déjà dotée d'une ceinture de radars de détection très dense (sauf sur le littotal Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) où elle était inexistante), a été dotée de radars SRC 584 couplés aux batteries de DCA complétant le dispositif de chasse déjà en place.

Le fait qu'Howard Hughes n'ait pu filmer cette unité de chasse opérationnelle est probablement lié au caractère très secret de cette unité dont les avions rassemblaient toutes les tecnologies les plus avancées de l'époque. Or il suffisait qu'un seul avion tombe derrière les lignes allemandes pour que ces techniques tombent entre les mains des ennemis, comme cela avait été le cas du radar H2S dès 1943...

Les spécifications du P-61B-20

Caractéristiques générales

  • Équipage : deux à trois hommes (pilote, opérateur radar, mitrailleur éventuel).
  • Longueur : 15,11 m (49 pieds 7 pouces).
  • Envergure : 20,12 m (66 pieds).
  • Hauteur : 4,47 m (14 pieds 8 pouces).
  • Surface ailaire : 61,53 m² (662.36 pied²).
  • Masse à vide : 10.637 kg (23,450 livres).
  • Masse opérationnelle : 13.471 kg (29,700 livres).
  • Masse maximale au décollage : 16.420 kg (36,200 livres).
  • Propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu...)  : deux moteurs radiaux Pratt & Whitney R-2800-65 Double Wasp avec injection d'eau de 2.250 CV (1.680 kW) de puissance unitaire entraînant chacun une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) quadripale Curtiss Electric de 3,72 m (114 pouces) de diamètre.
  • Voie principale : 5,24 m (17 pieds 6 pouces).
  • Capacité interne de carburant : 2.423 litres (640 gallons) d'essence AN-F-48 de 100 à 130 d'indice d'octane.
  • Capacité externe de carburant : jusqu'à quatre réservoirs additionnels de 625 litres (165 gallons) ou de 1.173 litres (310 gallons) sous voilure.
  • Capacité d'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau, mais, est cependant plus...) : 83,3 litres (22 gallons) d'huile AN-0-8 par moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à...).

Performances

  • Vitesse maximale : 318 nœuds (589 km/h, 365 mph) à 20.000 pieds (6.100 m)
  • Rayon d'action : 1.650 miles nautiques (3.060 km, 1.900 miles) avec quatre réservoirs externes supplémentaires.
  • Plafond opérationnel : 34.775 pieds (10.600 m).
  • Taux de montée : 2.540 pied/minute (12,9 m/s).
  • Charge ailaire : 219 kg/m² (45 livre/pied²).
  • Rapport poids/puissance : 0,04 kg/W (6,67 livre/CV).
  • Temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de montée au plafond opérationnel : 12 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est...) à 20.000 pieds (6.100 m).

Armement

  • 4 canons de 20 mm Hispano M2 sous le fuselage alimentés chacun de 200 obus.
  • 4 mitrailleuses Browning M2 de 12,7 mm (Calibre 0.50) dans la tourelle supérieure alimentées chacune avec 560 cartouches.
  • Pour l'attaque au sol : Deux bombes de 726 kg (1.600 livres) chacune maximum en complément de 6 roquettes non-guidées HVAR de 127 mm (5 pouces) sous voilure.
  • Certains avions emportaient aussi une bombe de 454 kg (1.000 livres) sous le fuselage central.

Avionique

  • Radar de recherche SCR-720 (AI Mk.X).
  • Radar d'alerte SCR-695 dans la queue.
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