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Le Northrop B-2 Spirit est un bombardier stratégique et l'un des plus célèbres avions furtifs actuels des États-Unis.
Destiné au bombardement stratégique, il est l'aéronef le plus onéreux du XXe siècle avec un coût unitaire — recherche et développement inclus — estimé entre 1,157 milliard[1] et 2,2 milliards de dollars[2] en 1998. Cependant, il n'est pas tout à fait approprié d'évoquer un prix unitaire pour le B-2 en raison du petit nombre d'exemplaires construits. Il est délicat d'extrapoler sans tenir compte des équipements et infrastructures, de la logistique et la formation dans le cadre d'un processus industriel de production.
Le premier vol du prototype a eu lieu le 17 juillet 1989 et le premier avion opérationnel a été réceptionné par l'United States Air Force (USAF) fin 1993. Fin 2006, l'USAF indique qu'il devrait rester en service jusqu'en 2058[3].
Conception
Cet appareil est présenté comme le plus performant du monde dans sa catégorie par les forces armées des États-Unis. Nombre de ses caractéristiques restent ultra-secrètes et certaines de celles dévoilées peuvent être sujettes à caution. Le Département de la Défense des États-Unis n'a d'ailleurs jamais divulgué les paramètres exacts de masse et de vitesse, employant l'expression vague de « haut subsonique » pour les qualifier.
Origine du programme :
Dès la fin des années 1930, l'ingénieur John Knudsen Northrop, fondateur de l'entreprise Northrop fut intéressé par le concept des ailes volantes. En 1940, après 10 ans de recherches, il exposa son premier modèle dénommé Northrop N-1M et organisa un vol d'exhibition destiné à explorer les performances possibles de cette configuration.
L'armée américaine se mit à s'intéresser au projet dès le début des années 1940. L’United States Army Air Forces (ancêtre de l'United States Air Force), redoutant l'entrée des États-Unis dans la Seconde Guerre mondiale passa commande auprès des constructeurs aéronautiques. Elle demanda un bombardier avec une distance franchissable de 10 000 miles pour anticiper les problèmes que poserait la capitulation du Royaume-Uni face à l'Allemagne. Il lui faudrait bombarder l'Europe sous domination nazie depuis l'Amérique du Nord et frapper l'Empire du Japon depuis les bases éloignées du théâtre d'opérations du Pacifique.
Northrop proposa un avion fondé sur ce concept et le 30 octobre 1941, l'ordre préliminaire du développement du B-35 est confirmé.
Fin 1942, Northrop construisit le Northrop N-9M, un avion monoplace pouvant aller à 400 km/h qui servit à réaliser le XB-35, un bombardier avec 4 turbopropulseurs et 8 hélices contrarotatives d'une envergure de 52 mètres. Cependant, le premier appareil sortit d'usine seulement en 1946 à cause de problèmes de stabilité et de sortie de vrille. De plus, l'apparition des premiers avions à réaction durant ce conflit rendit obsolète la motorisation à hélice. 11 des 13 exemplaires du Northrop N-9M durent donc être modifiés en les équipant de 8 turboréacteurs.
Ce fut le projet XB-49 dont le premier appareil vola en 1947. Les essais se révélèrent décevants, un appareil fut perdu et un deuxième évita le crash de peu. Le point faible de tels appareils était leur comportement en décrochage et leur instabilité en vol. Finalement, le Strategic Air Command nouvellement créé choisit des bombardiers avec des formes plus conventionnelles comme le B-36 « Peacemaker » et le Boeing B-47 Stratojet et les XB-49 furent ferraillés entre 1949 et 1953. La sortie du XB-49 fut cependant glorieuse avec une apparition dans le film la guerre des mondes sorti en 1953.
Lors de ses essais en vol, les militaires américains découvrirent fortuitement la furtivité ; à chaque fois que l'aile volante géante approchait de l'aérodrome constituant sa destination, sa faible surface équivalente radar faisait que les radars avaient extrêmement de mal à la détecter.
Cette capacité donna un grand intérêt à l'avion pendant la guerre froide car à partir des années 1970, la défense anti-aérienne de l'URSS était si performante que les appareils alors en service dans les forces armées des États-Unis avaient peu de chance de pénétrer à l'intérieur de son territoire.
L'armée américaine ressentit alors le besoin de posséder un bombardier à signature radar minimale et l'aile volante s'imposa alors comme la solution la plus efficace, les progrès de l'avionique et l'utilisation de commandes de vol électriques permettant depuis le début de cette décennie de concevoir des avions naturellement instables comme le F-16.
L'aile volante Northrop B-2A Spirit a commencé à être développée à partir de 1978 dans le plus grand secret comme bombardier stratégique, furtif ou indétectable par radar, avec pour mission d'attaquer les cibles stratégiques soviétiques avec des bombes et des armes nucléaires tirées à distance de sécurité.
Tout est fait pour qu'il ait des signatures infrarouge, acoustique, électromagnétique, visuelle et radar minimes.
Le B-2 a commencé son existence dans un programme « noir », connu initialement sous le nom de « projet Senior C. J. » puis sous le nom « ATB » (Advanced Technology Bomber).
Le projet est caché aussi bien au public qu'aux militaires. La majorité des responsables de l'US Air Force croyant que le bombardier B-1B était la priorité n° 1, alors que seulement une poignée d'entre-eux connaissaient l'existence du projet B-2. Pour ces derniers, le B-1B était une arme « intérimaire », en attendant le B-2 dont ils prévoyaient d'acquérir 132 exemplaires.
Devellopement et caracteristiques :
S'appuyant largement sur des conceptions d'ailes volantes précédentes comme le YB-49 conçues durant les années 1940 avec le fuselage englobé dans la voilure, Northrop a bénéficié du puissant soutien de Boeing (qui a réalisé une partie des composants structurels principaux, l'aile extérieure, le système de carburant, le système de délivrance d'armement et le train d'atterrissage[4]), Vought et General Electric, utilisant un système de conception et de fabrication 3D assistées par ordinateur pour concevoir la forme unique de l'aile en « W » du B-2. Plus de 100 000 images de surfaces équivalentes radar de maquettes de B-2 et de leurs composantes ont été analysées pour évaluer leurs caractéristiques de furtivité, puis 550 000 heures d'essais en soufflerie ont été effectuées. Le programme a nécessité le développement de 900 nouvelles méthodes de conception-fabrication, incluant de nouveaux matériaux composites haute température et haute résistance et surtout des Radar Absorbent Materials, des outils de découpe ultrasoniques, des outillages à commande numérique pilotés par base de données 3D et des systèmes laser de détection de criques.
Le Tacit Blue qui vola entre 1982 et 1985Un avion expérimental, le Northrop Tacit Blue, fut construit à la demande de l'USAF et de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour tester les technologies furtives. Il vola pour la première fois en février 1982 et accumula 135 vols jusqu'en 1985. Il permit de collecter de nombreuses données qui se révélèrent très utiles pour la mise au point du B-2.
Northrop est responsable de la construction de la section avant et du cockpit, Boeing de la partie centrale-avant et de la section extérieure, et Vought a produit la section médiane du fuselage et les pièces en aluminium, en titane et en matériaux composites.
Vue du cockpit et de l'entrée d'air de ses réacteursEnviron 80 % de la masse du B-2 fait usage de matériaux composites, notamment du graphite/époxyde dans sa structure en nid d'abeilles destinée à absorber les ondes radar, réalisés par la filiale américaine de l'entreprise Saint-Gobain. Pour réduire sa signature infrarouge, les gaz d'échappement des 4 turboréacteurs General Electric Aircraft Engines F118-GE-100 (dérivés de ceux équipant les B-1B, F-14, F-15 et F-16) sont évacués par des tuyères en formes de « V » montées au-dessus et en retrait pour masquer ces sources thermiques aux détecteurs terrestres. De l'acide chlorofluorosulphonique, dérivé de l'acide sulfonique, est injecté dans le sillage d'échappement pour empêcher la formation de traînées de condensation. Le bord d'attaque en flèche (33°) et le bord de fuite en dent de scie piègent les ondes radar. D'autres contre-mesures de détection passives incluent des prises d'air incurvées en forme de « S » et des panneaux diélectriques furtifs recouvrent le radar à synthèse d'ouverture AN/APQ-181 Active Electronically Scanned Array (AESA) à balayage électronique passif opérant en bande Ku (une amélioration testée à partir de 2004 du radar AN/APQ-181 d'origine[5] et devant être opérationnel sur toute la flotte en 2010[6]) et empêchant son antenne de refléter les ondes radar ennemies tout en permettant un fonctionnement normal.
Le B-2 était initialement envisagé comme un appareil de pénétration à haute altitude mais lorsque sa conception définitive fut fixée en 1983, on lui attribua une mission opérationnelle à basse altitude. L'intégration de cette nouvelle mission à la conception originale ATB entraînait le déplacement du cockpit et des entrées d'air des moteurs, l'ajout d'élevons internes (qui lui ont donné son profil distinctif en « W »), la modification des bords d'attaque et des changements internes importants.
Le cockpit du B-2. Sur le siège de droite, le vice-président des États-Unis Dick Cheney.L'habitacle est équipé pour 2 pilotes, avec des sièges éjectables Douglas/Weber ACES II évacuant vers le haut, et dispose de suffisamment d'espace pour un troisième membre d'équipage ou pour « un sac de couchage pour les longues missions » selon l'USAF. Le pilote contrôle l'ordinateur de mission qui gère la désignation des cibles (ou leur redésignation en vol). La navigation et le tir de l'armement sont la responsabilité de l'officier système d'armes (WSO), assis sur le siège droit. Les 2 postes d'équipage disposent de 4 écrans multifonctions couleur. L'appareil est équipé d'un système quadruple de commandes de vol électriques numériques contrôlant les gouvernes de bord de fuite des ailes, combinant les fonctions d'aileron, de gouverne de profondeur et de volets qui représentent 15 % de la surface de l'aile. Un embryon d'empennage horizontal sert de compensateur de profondeur ainsi que d'amortisseur de rafales en coopération avec les ailerons.
Pour recaler la position de l'objectif à la dernière minute, le B-2A active brièvement son radar à synthèse d'ouverture Raytheon APG-181 équipé de contre-mesures électroniques et possédant 21 modes de fonctionnement dont un mode de suivi de terrain éclairant une zone minimale avant de lancer son attaque. Il est équipé d'un système de guerre électronique intégrant le détecteur d'émissions radar AN/APR-50 (ZSR-63) de IBM Federals Systems et le système secret d'aides défensives ZSR-42. En 2002, il fut décidé d'accélérer le programme d'amélioration de la maintenance, de l'électronique ainsi que la capacité d'emport de nouveaux armements[7]. Un contrat a été signé en 2004 pour moderniser son avionique et faire face à l'obsolescence de son informatique et de le doter d'une liaison 16[8].
Pendant leur service dans l'US Air Force qui estime leur potentiel structural à 40 000 heures de vol, la responsabilité de la maintenance des B-2 est assuré par l’Oklahoma City Air Logistics Center, de la base de Tinker AFB, pour les systèmes électroniques, par le Odgen Air Logistics Center, de Hill AFB) pour le train d'atterrissage et par Northrop-Grumman, à Palmdale, pour les maintenances périodiques.
Le B-2 manquant de surfaces verticales pour les marques d'identification, celles-ci sont inscrites sur les trappes du train d'atterrissage principal qui portent le code de la base, le numéro de série et au moins sur le 88-0329 les légendes « Spirit of Missouri » et « Follow Us » (« Suivez-nous »).
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Dim 29 Juin - 17:54
